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JPH11507336A - Separation of unmodified hemoglobin from crosslinked hemoglobin - Google Patents

Separation of unmodified hemoglobin from crosslinked hemoglobin

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JPH11507336A
JPH11507336A JP9501610A JP50161097A JPH11507336A JP H11507336 A JPH11507336 A JP H11507336A JP 9501610 A JP9501610 A JP 9501610A JP 50161097 A JP50161097 A JP 50161097A JP H11507336 A JPH11507336 A JP H11507336A
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JP9501610A
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アール. ライト,ウィリアム
エス. ゴーリル,マリア
ジェイ. ラセッティ,アンソニー
エイ. ハウトチェンズ,ロバート
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バイオピュア コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 ヘモグロビン溶液中の架橋ヘモグロビンから未修飾ヘモグロビンを分離する方法。該方法は、ヘモグロビン溶液を少なくとも一つの解離剤と接触させ、未修飾四量体ヘモグロビンが解離して、ヘモグロビン二量体を形成する解離溶液を調製する工程を含む。次に、該解離溶液中に架橋ヘモグロビンを保持しながら、解離溶液からヘモグロビン二量体を分離する。   (57) [Summary] A method for separating unmodified hemoglobin from crosslinked hemoglobin in a hemoglobin solution. The method includes contacting the hemoglobin solution with at least one dissociating agent to prepare a dissociation solution in which unmodified tetrameric hemoglobin dissociates to form a hemoglobin dimer. Next, a hemoglobin dimer is separated from the dissociation solution while keeping the crosslinked hemoglobin in the dissociation solution.

Description

【発明の詳細な説明】 架橋ヘモグロビンからの未修飾ヘモグロビンの分離 発明の背景 血液の損失(例えば、急性出血からの又は外科手術の間)から生じる、貧血( 例えば、悪性貧血又は鎌状赤血球貧血)により生じる、若しくはショック(例え ば、容量欠乏ショック、アナフィラキシーショック、敗血症性ショック又はアレ ルギー性ショック)により生じる低酸素症を治療し、又は防止するために、代用 血液が必要とされている。 これらの役割のための血液及び血液画分の代用血液としての使用は、不利な点 を伴っている。例えば、全血の使用は、しばしば、肝炎生産ウイルス及びAID S生産ウイルスの伝達のリスクをともない、それは患者を完全に回復させること ができるが又患者を死亡させることもできる。さらに、全血の使用は、免疫血液 学的な問題及びドナー間の不適合性を避けるために血液型及び交差試験を必要と する。 代用血液としてのヘモグロビンは、浸透活性並びに酸素輸送及び酸素転移の能 力を有している。しかしながら、水溶性ヘモグロビンは、四量体(分子量68, 000)型と二量体(分子量34,000)型の間で平衡して存在している。ヘ モグロビン二量体は、腎臓により排出され、一般的に2〜4時間の血漿半減期を 有するこのような溶液を持つヘモグロビン溶液の急性血管内排出を生じる。 ヘモグロビンを分子的に修飾することによりヘモグロビン溶液の特有の限界を 克服することに努力が向けられてきた。ヘモグロビンの分子内的な及び分子間的 な架橋は、一般的に腎臓の排除量を減少させ、血管内維持時間を増加させる。 しかしながら、一般的に、架橋されたヘモグロビンの溶液には、かなりの未修 飾四量体ヘモグロビン画分がなお含まれている。この未修飾四量体ヘモグロビン は二量体ヘモグロビンに転換され、次に生体から排出され得るため、架橋ヘモグ ロビン代用血液について平均の血管内維持時間を減少させる。さらに、標準的な 濾過等の分離のための既知の方法では、未修飾四量体ヘモグロビンと修飾四量体 ヘモグロビンを十分に区別できない。 従って、架橋ヘモグロビン代用血液の調製における最近の進歩にもかかわらず 、代用血液の平均血管内維持時間を改良し、重大なレベルのヘモグロビンの腎臓 排出を防ぐために、分子内的に及び/又は分子間的に架橋されたヘモグロビン代 用血液の溶液から効果的に未修飾ヘモグロビンを分離する方法の必要性が依然と して存在し続けている。発明の要約 本発明は、ヘモグロビン溶液中の架橋ヘモグロビンから未修飾ヘモグロビンを 分離する方法に関する。この方法は、少なくとも1つの解離剤(dissociation a gent)とヘモグロビン溶液を接触させ、未修飾四量体ヘモグロビンが解離され、 ヘモグロビン二量体が形成された解離溶液(dissociation solution)を得ること を含む。次に、解離溶液中に架橋されたヘモグロビンを保持したまま、ヘモグロ ビン二量体を解離溶液から分離する。 本発明の利点としては、改良された血管内維持時間、ヘモグロビンの有意量の 腎臓排出及びそれらに関連した副作用の低下又は除去、適切な膨張圧、並びに高 血圧作用の減少を有する代用血液を提供することが挙げられる。図面の簡単な説明 図1は、本発明による修飾ヘモグロビン代用血液から未修飾ヘモグロビンを分 離する方法の概要の流れ図を表わしている。 図2は、溶液における、本発明の方法により処理された、修飾ヘモグロビン重 合体の分子量分布を表わしている。発明の詳細な説明 本発明のヘモグロビン(Hb)溶液に合うHbは、ヒト及びウシ、ブタ、ヒツ ジ、ニワトリ等の他の脊椎動物由来の新しい、古い又は旧式の血液から得ること ができる。さらに、BIO/TECHNOLOGY,12: 55-59(1994)に記載のトランスジェニ ック的に生産されたHb等のトランスジェニック的に生産されたヘモグロビン及 びNature,356: 258-260(1992)に記載の組換え的に生産されたヘモグロビン等 の組換え的に生産されたヘモグロビンも本発明のHb溶液に適当である。 血液は、生きた又は屠殺されてすぐのドナーから集めることができる。赤血球 由来のヘモグロビンを得るための適当な方法の例は、ラウシュら(Rausch et al) の、発行済みの米国特許第5,084,558号明細書及び第5,296,46 5号明細書に記載されている。 ヘモグロビンを、この技術分野で公知であるような洗浄及び溶菌の好適な方法 により、赤血球、又は組換え型細菌から得る。 適当なヘモグロビン溶液は解離Hbの水溶液からなり、該解離Hbは、修飾四 量体Hb及び/又は重合化Hbに加えて、未修飾Hbを含む。 本明細書で定義されるように、未修飾ヘモグロビンは、水溶液中で解離し、H b二量体になることができる解離していない四量体中のヘモグロビンであり、解 離Hb二量体である。さらに、Hb二量体は解離してHbサブユニット(単量体 )になることができる。未修飾HbはHb溶液内で遊離(重合化されていない) していてもよく及び/又はHb溶液内で分子間で架橋され、重合体鎖になってい てもよい。 本明細書で定義されるように、架橋ヘモグロビンは、修飾及び/又は重合化さ れるものである。Hb重合体鎖に含まれる未修飾Hbについて、分子間で架橋さ れていない二量体はどれも、本発明の方法により解離し、分離することができる 。 本明細書で定義されるように、修飾ヘモグロビンは、Hb四量体の水溶液中で の有意な解離を妨げるために分子内架橋され、Hb二量体になるHbである。 重合化ヘモグロビンにおいて、Hb四量体は分子間架橋され、Hb重合体鎖を 形成する。ヘモグロビン重合体は、修飾ヘモグロビン、未修飾ヘモグロビン、又 はそれらの組み合わせを含むことができる。この方法において、もしHb二量体 が他のHb四量体に分子間的に結合しないならば、水溶液中において、重合体鎖 内の未修飾Hb四量体からHb二量体を解離することができる。 本発明の方法においては、少なくとも1つの解離剤を水溶液中のヘモグロビン と接触させ、解離溶液を調製する。適当な解離剤は、それを未修飾ヘモグロビン 四量体にさらした時に、未修飾Hb四量体中のHb二量体間の水素結合の少なく とも一部分を破壊し、未修飾Hb四量体を解離し、独立したα1β2及び/又はα2 β2Hb二量体を生じさせるような水溶液内の濃度において、水溶性の薬剤であ る。また、Hb二量体は、さらに解離しHbサブユニット(α1、α2、β1及び β2)を形成しても良い。 解離溶液は、一般的に、ある濃度に溶解した、解離溶液1L当たり約1gm当 量又はそれ以上の解離剤の規定度若しくはそれ以上の規定度を有する解離剤を含 む。好ましくは、解離溶液内の解離剤濃度は、約1.4Nより大きい。 解離剤は、水溶液中では、イオン性又は強く分極していなければならない。適 当な解離剤の例としては、水溶解性無機塩(例えば、ナトリウム塩、カルシウム 塩、マグネシウム塩及び亜鉛塩)、水溶解性有機塩(例えば、トリエチルアミン 塩酸塩)、及び水溶解性有機アミン(例えば、グアニジン)が挙げられる。好ま しい解離剤としては、無機塩、又はCa+2、Mg+2又はZn+2のような多価金属 カチオンを少なくとも1つ含む塩である。 本明細書に定義されるように、水溶解性は、その物質が室温で水に十分に溶解 し、そしてHbと接触させた時に、未修飾Hb四量体中のHb二量体間の水素結 合の少なくとも一部分を破壊するのに十分な程度の濃度の溶液が得られることを 意味する。 Hb溶液と接触させる前に解離剤を水溶液中に溶解させても良く、又は逆に、 水溶性Hb溶液と接触した後に解離剤が続いて溶解するように、解離剤は粉体状 又は粒子状の固体でも良い。 解離剤かHb溶液のいずれか一方を他方に添加し、若しくはそれらを共に添加 することができる。比較的低い剪断条件下で解離剤及びHb溶液を混合する。 適当なヘモグロビン溶液の例としては、ボンハード(Bonhard)の、発行済みの 米国特許第3,864,478号明細書に記載される安定化2,3−ジホスホグ リセレートレベルを有する解離剤;マザー(Mazur)の、発行済みの米国特許第3 ,925,344号明細書、又はボンセンら(Bonsen et al.)の、発行済みの米 国特許第4,001,200号明細書、第4,001,401号明細書及び第4 ,053,590号明細書、又はモリスら(Morris et al.)の、発行済みの米国 特許第4,061,736号明細書、又はスキャノン(Scanon)の、発行済みの米 国特許第4,473,496号明細書に記載される架橋ヘモグロビン;ドクジ(D oczi)の、発行済みの米国特許第3,991,181号明細書、又はシモンズら( Simmonds et al.)の、発行済みの米国特許第4,401,652号明細書、又は コッセら(Kothe et al.)の、発行済みの米国特許第4,526,715号明細書 に記載の無血漿性ヘモグロビン;ウォング(Wong)の、発行済みの米国特許第4, 064,118号明細書に記載の多糖に結合したヘモグロビン;ボンハードら(B onhard et al.)の、発行済みの米国特許第4,136,093号明細書に記載の ピリドキサールリン酸と縮合したヘモグロビン;ボンハードら(Bonhard et al.) の、発行済みの米国特許第4,336,248号明細書に記載のジアルデヒド結 合ヘモグロビン;アジサカら(Ajisaka et al.)の、発行済みの米国特許第4,3 77,512号明細書に記載のイヌリンと共有結合するヘモグロビン;イワシタ ら(Iwashita et al.)の、発行済みの米国特許第4,412,989号明細書、 又はイワサキら(Iwasaki et al.)の、発行済みの米国特許第4,670,417 号明細書、又はノーら(Nho et al.)の、発行済みの米国特許第5,234,9 03号明細書に記載のポリアルキレングリコール又はポリアルキレンオキシドと 結合するヘモグロビン又はヘモグロビン誘導体;ボンハードら(Bonhard et al.) の、発行済みの米国特許第4,439,357号明細書に記載の無ピローゲン性 及び無血漿性ヘモグロビン溶液;ティー(Tye)の、発行済みの米国特許第4,4 73,494号明細書に記載の無血漿性、無非ヘモ蛋白質性ヘモグロビン;ティ ー(Tye)の、発行済みの米国特許第4,529,719号明細書に記載の修飾し た架橋無血漿性ヘモグロビン;ブッシら(Bucci et al.)の、発行済みの米国特許 第4,584,130号明細書に記載の無血漿遊離性架橋ヘモグロビン;ワルダ ーら(Walder,et al.)の、発行済みの米国特許第4,598,064号明細書及 び参考文献34,271号に記載のα−架橋したヘモグロビン;ヒシア(Hsia)の 、発行済みの米国特許第4,857,636号明細書に記載の安定アルデヒド重 合したヘモグロビン;フェーラーら(Feller et al.)の、発行済みの米国特許第 4,920,194号明細書に記載の硫酸化グリコサミノグリカンに共有結合し たヘモグロビン;サーニー(Cerny)の、発行済みの米国特許第4,900,78 0号明細書に記載の反応性アルデヒド成分を有する高分子量重合体と反応する修 飾ヘモグロビン;ハイら(Hai et al.)の、発行済みの米国特許第5,128,4 52号明細書に記載のトリポリリン酸ナトリウムの存在下での架橋ヘモグロビン ;ヒシア(Hsia)の、発行済みの米国特許第5,189,149号明細書に記載の 安定、ポリアルデヒド重合化ヘモグロビン;クルガーら(Kluger et al.)の、発 行済みの米国特許第5,250,665号明細書に記載のβ−架橋したヘモグロ ビン等が挙げられる。適当なHb溶液のその他の例はラウシュら(Rausch et al .)の、発行済みの米国特許第5,296,465号明細書に記載されている。 好ましい態様において、発明の方法に用いられるヘモグロビンは、重合化ヘモ グロビン代用血液の形である。重合化ヘモグロビン代用血液の適当な例は、ラウ シュら(Rausch et al.)の、発行済みの米国特許第5,084,558号明細書 及び第5,217,648号明細書に記載されている。 発明の方法において使用するのに好ましいHb代用血液の組成は、0.5エン ドトキシン単位/mL未満、酸素輸送/転移能力における十分な減少を起こさな いメトヘモグロビン含有量、約1〜約25g Hb/dlの間の全ヘモグロビン 濃度、生理的pH及び35meq/L未満の塩素イオン濃度を有する無菌水溶液 である。 「エンドトキシン」という用語は、細菌の細胞壁の外膜部分として生産される 細胞接合性リポ多糖を示し、それは多くの条件下で毒性である。エンドトキシン 単位(EU)は、1983年の米国薬局方会議(United States Pharmacopeial Conve ntion)、3013頁により、0.1ナノグラムの米国参照標準(U.S.reference stan dard)ロットEC−5に含まれる活性と定義されている。1バイアルのEC−5 は、10,000EUを含む。 pH及び温度等の解離溶液内の条件は、Hbの変性により生じるようなHbの 酸素運搬及び放出能力を深刻に減少させない範囲内である。かかる適当な条件は 、当該技術分野において古くから知られている。 解離溶液のpHは、Hb四量体解離が起こるのに必要な低さ、酸に誘導された Hbの変性を大きく妨げるのに必要な高さでなければならない。典型的に、pH は、約4.5〜約9.5の間で維持される。解離溶液のpHは酸性であることが 好ましい。 また、他の態様において、安定なpH領域内、典型的には約4.5〜約9.5 に解離溶液を維持するために、解離溶液は緩衝剤を含む。緩衝剤は、1以上の化 合物からなることができる。 好ましい緩衝剤としては、5.5〜8.0の間のpH領域を持つ2,2−ビス (ヒドロキシメチル)−2,2’,2''−ニトリロトリエタノール(ビス−トリ ス)が挙げられる。 固体(粉体若しくは粒子状)緩衝剤又は緩衝剤水溶液をHb溶液に添加するこ とにより、解離溶液を緩衝化することができる。さらに、緩衝剤を、Hb溶液と 接触させる前に、解離剤の水溶液に添加することができる。 さらに他の態様において、解離溶液は、自動酸化によるメトヘモグロビンの形 成を最少にするのに適切な量の安定化剤をさらに含有する。安定化剤の適切な量 の例は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)の0.1mM溶液である。 この方法に用いるヘモグロビン溶液を、典型的に、微生物成長又は生体負担(b ioburden)を最小限に抑えることのできる条件下に維持する(例えば、温度を約 0℃以上及び約20℃未満に維持する)。温度を約15℃以下に維持することが 好ましい。温度を約10℃〜約12℃に維持することがより好ましい。 次に、解離溶液を濾過し、修飾Hb及び/又は重合化Hbから解離Hb二量体 を分離することによりHb溶液を精製する。適当なフィルターとしては、濾液中 で、約40,000ダルトン〜100,000ダルトンの間のカットアウト分子 量の成分を通す限外濾過装置が挙げられる。濾過の間、修飾四量体Hbより直径 の小さい、若しくは流体又は溶解しているHb溶液の成分は、濾過物と共にフィ ルターを通過する。しかしながら、修飾Hb四量体及び重合化Hbは、一般的に 濃縮物(retentate)に残る。 50,000ダルトン限外濾過装置は、修飾Hb四量体又は重合化Hbの収量 を大きく損失させることなく、Hb溶液からHb二量体を分離することができる ので好ましい。 一つの態様においては、解離溶液を一度だけ濾過する。そのかわりに、前のフ ィルターからの濃縮物をさらに次のフィルターにより精製する、連続した一つず つのフィルターによって、解離溶液を精製することができる。 Hb濃縮物を図1に示すように連続的に1つ以上のフィルターを通して再循環 することが好ましく、それによって、その時間中未修飾Hbが解離溶液中に解離 し続けるように、二量体を取り除き続ける。 他の態様においては、濾過の前及び/又は濾過の間に、水又は電解質の若しく は好ましくは解離剤の水溶液を解離溶液に添加し、少なくとも個々に、濾過の間 に濾液として流失した分の埋め合わせを行う。水又は水溶液をバッチ方法で又は 連続的に、フィルターを通した濾液量損失の速度と同じ速度で添加する。 本発明の方法に使用する水は、蒸留水、脱イオン水、注射用蒸留水(WFI) 及び/又は低発熱物質水(LPW)でもよい。WFIは、注射用蒸留水に関する 米国薬局方(U.S.Pharmacological Specifications)に見られる脱イオン化蒸 留水であることが好ましい。WFIは、Pharmaceutical Engineering,11,15-2 3(1991)に詳述されている。LPWは、0.002EU/mL未満を含有する脱 イオン水であることがより好ましい。 典型的に、解離剤を添加する前における、Hb溶液から取り除いた濾液の体積 がHb溶液の体積の約500%に等しい時点で、Hb濃縮物中の修飾Hb及び重 合体Hbから約99%又はそれ以上の未修飾Hbを分離している。 次に代用血液としてHb溶液を使用する際に、Hb濃縮物中のヘモグロビンを 洗浄し、生理的緩衝液とダイアフィルトレーション(diafiltration)することに より、平衡化して代用血液の生理的許容能力を確実にする。適切な生理的緩衝液 としては、WFI中に生理的に許容できるレベルの電解質(例えば、NaCl、 KCl及びCaCl2)を有する緩衝液が挙げられる。緩衝液が、10,000 ダルトン限外濾過装置を用いた濾過等により脱発熱物質化され、脱酸素化される ことが好ましい。 さらに、緩衝溶液としては、N−アセチル−L−システイン、システイン、亜 ジチオン酸ナトリウム又はアスコルビン酸塩等の溶解性非毒性還元剤を含有した ものでも良く、それにより、化学的に代用血液中の酸素を除去し、メトヘモグロ ビン形成を減少させる。Hb代用血液について、メトヘモグロビン含有量が約2 5%以上であると、典型的に酸素運搬能力においてかなりの減少を生じる。メト ヘモグロビン含有量は約15%未満であることが好ましい。Hb代用血液中のメ トヘモグロビン含有量が約10%以下であることがより好ましい。 また、解離緩衝液と同様に、実施例III に示すように、Hbの酸素化により、 未修飾ヘモグロビンのHb二量体への解離が生じる。しかしながら、Hbの酸素 化は、また、メトヘモグロビン形成を促進する。 生理的緩衝液及び還元剤が単独に又は組み合わされて、バッチ方式で又は連続 供給方式で、Hb濃縮物に添加できることは理解されている。 好ましい態様において、Hb溶液がヒト及び/又は他の脊椎動物に生理的に許 容されるまで、生理的緩衝液に対してダイアフィルトレーションすることにより Hb濃縮物を洗浄する。 典型的には、ダイアフィルター(diafilter)を通してのダイアフィルトレーシ ョンの間に失う液量が、洗浄前のHb濃縮液の初期の液量の約5倍又はそれ以上 になるまで、ダイアフィルトレーションを続ける。より好ましい態様において、 約10倍の液量が交換されるまで、ダイアフィルトレーションを続ける。 さらに、この方法の使用の詳細は、未修飾Hbを重合体Hb溶液から除去する ために、実施例I及びIIに提供されている。 この方法において、安定重合化ヘモグロビン代用血液を調製する工程に関する 構成部分は、滅菌製品を製造するために十分に衛生的な状態にされる。滅菌はこ の技術分野で定義されているように、具体的には、その溶液が、USPXXII、セク ション71、1483−1488頁に規定される滅菌性に関する米国薬局方の基 準に合致することをいう。さらに、処理流(process stream)にさらされる構成 部分を、その処理流と反応しない又はその処理流を汚染しない材質で常に加工又 は被覆するのが通例である。かかる材質としては、ステンレス鋼及びインコネル 等の他のスチール合金を挙げることができる。 この方法で用いるポンプとしては蠕動型、膜型、ギア型、ピストン型又はロー タリーローブ型ポンプがある。膜型ポンプはイリノイ州、バッファローグローブ のブランルベム社(Branne Lubbem Inc.)のものが利用できる。好適なロータリ ーローブポンプとしては、ジョージア州、アトランタのアルビンポンプ社(Albin Pump Inc.)のアルビンSLP 110 P51 B1衛生ローブロータリーポ ンプが挙げられる。また、ロータリーローブポンプはウィスコンシン州、ウォー キーショーのウォーキーショーポンプス(Waukesha Pumps)から得ることができる 。 系10の一つの態様として、修飾Hb四量体及び/又は重合体Hbを含むHb 溶液から未修飾ヘモグロビンを分離するための方法を行うのに適当なものを、図 Iに図示する。系10はタンク12、ポンプ14、精製フィルター16及びダイ アフィルター18を有する。ポンプ14は、タンク12上に吸引力をかけ、精製 フィルター16及び/又はダイアフィルター18を通してHb溶液を再循環させ る。精製フィルター16及びダイアフィルター18は平行に又は連続した配置で 作動させることができる。タンク12は、タンク12内で調製できる又はタンク 12内に移動される前に調製できるHb溶液を含む。 それから、解離溶液を調製するために、Hb四量体を解離させてHb二量体に するのに適切な量のHb解離剤を、系10中のHb溶液と接触させる。一般的に 解離剤は、解離剤供給機20からタンク12内に導入される。しかしながら、解 離剤を系10中の他の位置で添加できることが含まれる。また、解離剤をバッチ 方式又は連続供給方式でHb溶液に添加できることも含まれる。 それから、解離溶液中の解離剤及びHb溶液を低剪断混合機、特に静置混合機 22により混合する。解離剤及びHb溶液を、孔(示さず)を通してポンプ12 及び静置混合機22によってタンク12から解離溶液を再循環することにより混 合する。 静置混合機22は、典型的に、ポンプ14の下流、精製フィルター16の上流 に位置するが、静置混合機22は代わりに、系10における他の部分に位置する ことができる。 それから、解離溶液中の未修飾ヘモグロビンは未修飾Hb四量体からHb二量 体への解離を始める。Hb二量体は、それぞれ約32,000ダルトンの分子量 を有している。 それから、解離溶液を精製フィルター16を通して再循環し、濾液中のHb二 量体を取り除き、Hb濃縮物中に修飾Hb及び重合体Hbを保持させる。濾過間 に、安定化四量体Hbより直径の小さい、又は流体である解離溶液の成分を、濾 液と共に精製フィルター16を通す。適切な精製フィルターの例としては、約4 0,000ダルトン〜約100,000ダルトン間の分子量カットアウトを有す る限外濾過装置が挙げられる。 連続供給方式において、精製フィルター16を通して濾液の損失の速度と同じ 速度で、液体又は溶解した解離剤を連続して添加して埋め合わせる。他の態様に おいては、精製フィルター16を通して排出される濾液の容量を濾過ポンプ24 により調節する。 典型的に、精製フィルター16から排出された濾液の容量が系10に解離剤を 添加する前にタンク22中に含まれるHb溶液の容量の約500%と等しくなる 時に、Hb濃縮物からの未修飾Hbの分離を完了する。 それから、他の態様において、Hb濃縮物を洗浄し、Hb濃縮物が代用血液と して生理的に許容できるようにするため、生理的緩衝液を用いてダイアフィルト レーションによりHb濃縮物を平衡化する。生理的緩衝液を、生理的緩衝液供給 機26からタンク12内に導入する。しかしながら、生理的緩衝液を系10のど の位置においても添加できることが含められる。また、生理的緩衝液をバッチ方 式又は連続供給方式でHb濃縮物に添加することができることも含められる。 好ましい生理的緩衝液としては、WFI中の27mM乳酸ナトリウム、12m M N−アセチル−L−システイン、115mM NaCl及び1.36mM CaCl2(pH8)が挙げられる。 それから、静置混合機22及びダイアフィルター18を通してポンプ14によ って、タンク12からHb濃縮物及び生理的緩衝液を再循環することにより、H b濃縮物をダイアフィルトレートする。ダイアフィルター18は、静置混合機2 2の下流、タンク12の上流に位置する。代用血液が生理的に許容されるように なるまでダイアフィルトレーションを続ける。典型的に、ダイアフィルター18 を通してのダイアフィルトレーションにより、液量の損失が系10におけるHb 濃縮物の初期容量の少なくとも5倍になったとき、代用血液は生理的に許容でき るようになる。 Hb解離及びHb濃縮物ダイアフィルトレーションの間、タンク14において Hb温度を約8℃〜12℃に維持する。Hb温度を制御する良好な手段の例とし ては、エチレングリコール被覆化冷却系(図示せず)の使用を通じてタンク14 の外側を冷却することが挙げられる。 さらに本発明を説明するが、本発明は以下の実施例によりなんら限定されるも のではない。 実施例I より高濃度の解離緩衝液を含む脱酸素化Hb溶液のダイアフィルトレーション ラウシュら(Rausch et al.)の、発行済みの米国特許第5,084,558号 明細書の実施例1に記載の方法により重合化Hb溶液を調製した。このHb溶液 をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により分析し、このHb 溶液が約45%のHb二量体、約15%の未修飾Hb四量体、及び未修飾四量体 より大きな約40%の重合化Hb分子から成ることが分かった。 1.5M MgCl2、0.1M ビス−トリス及び0.2mM EDTA( pH6.5)を含む解離緩衝液1LをHb溶液1Lに添加した。次に、この混合 物を100kDポリスルホン限外濾過装置(ミリポアカタログ番号:PTHK0 00C5)を通して再循環させ、1Lの容積に混合物を濃縮した。次に、0.7 M MgCl2、0.05Mビス−トリス及び0.1mM EDTA(pH6. 5)から成る解離緩衝液の1l容量を用いて、濃縮された混合物をダイアフィル トレーションした。次に、濾過したHb溶液を洗浄し、WFI中に27mM乳酸 ナトリウム、12mM N−アセチルシステイン、115mM NaCl、4m M KCl及び1.36mM CaCl2を含む脱酸素化緩衝液を用いて平衡化 した。次に、得られるHb溶液の分子量分布をGPCにより分析した。 これらの分析の結果を図IIに示す。次に、Hb溶液は、約5%のHb二量体、 約10%のHb四量体及び四量体より大きい約85%の重合化Hb分子から最終 的に構成されることが分かった。 実施例II より低濃度の解離緩衝液を含む脱酸素化Hb溶液のダイアフィルトレーション 0.75M MgCl2、0.05Mビス−トリス及び0.1mM EDTA (pH7.5)を含む解離緩衝液170mLを実施例Iの初期重合化Hb溶液1 5mLに添加し、次に、2倍濃度の解離緩衝液15mLを添加した。次に、Hb 溶液をケミニアー社/ケニックス静置混合機を通じて再循環し、次に100kD 限外濾過装置(アミコン YM 100、カタログ番号14451)によりダイ アフィルトレーションし、200mLのHb溶液を得た。 次に、Hb溶液を、解離緩衝液の容量を3回変化させてダイアフィルトレーシ ョンし、最後にWFI中に27mM乳酸ナトリウム、12mM N−アセチルシ ステイン、115mM NaCl、4mM KCl及び1.36mM CaCl2 を含む脱酸素化緩衝液で洗浄し、平衡化した。得られるHb溶液の分子量分布 をGPCにより分析した。 これらの分析の結果を図IIに示す。次に、Hb溶液は、約15%のHb二量体 、約15%のHb四量体及び四量体より大きい約70%の重合化Hb分子から最 終的に構成されることが分かった。次に、本発明の方法は、重合化Hb溶液中の 未修飾ヘモグロビン含有量を減少させる効果があった。 実施例III 解離緩衝液を用いない酸素化及び脱酸素化Hb溶液の合成 並びにダイアフィルトレーション 米国特許第5,296,465号明細書に記載されているように、ウシ全血の サンプルを集め、抗凝固剤のクエン酸ナトリウムを混合して血液溶液を得、次い でエンドトキシンレベルについて分析を行った。 それぞれの血液溶液サンプルを集めた後約2℃で維持し、次いで600メッシ ュのふるいで濾過して大きな凝集物及び粒子を除いた。 プールを行う(pooling)前に、それぞれの血液溶液サンプルのペニシリンレベ ルを、ミシガン州デトロイトのディフコから購入した測定キットを用いての、「 牛乳中ペニシリン迅速検出法(Rapid Detection of Penicillin in Milk)」とい う名称の方法によって測定し、血液溶液サンプルのペニシリンレベルが0.00 8単位/mL以下であることを確認した。 次いで、血液溶液サンプルをプールし、発熱性物質が除かれた(depyrogenated )クエン酸ナトリウム水溶液と混合して、ウシ全血中に、0.2重量%のクエン 酸ナトリウムを含む溶液を得た(以下、「0.2%クエン酸ナトリウム血液溶液 」)。 次いで、0.2%クエン酸ナトリウム血液溶液を、800μm及び50μmの ポリプロピレンフィルターに連続して通して、約50μm以上の直径の、大きな 血液溶液の残渣を除去した。 次いで、RBCを洗浄して、RBCから細胞外血漿性タンパク質、例えばBS A又はIgG、を分離した。血液溶液に含まれるRBCを洗浄するために、まず 最初に、ダイアフィルトレーションタンクに、ダイアフィルトレーションタンク にある血液溶液と同量の濾過済みの等張液を添加して希釈した。等張液はミリポ アの(カタログ番号CDUF 050 G1)10,000ダルトン限外濾過膜 で濾過された。等張液は、注射用蒸留水(WFI)中に、6.0g/Lのクエン 酸ナトリウム、8.0g/Lの塩化ナトリウムから構成されるものであった。次 いで、希釈された血液溶液を、0.2μmのホローファイバー(マイクロゴンク ロスフロ II マイクロフィルトレーション カートリッジ(Microgon Krosfl o II microfiltration cartridge))を用いてのダイアフィルターにより、もと の体積にまで濃縮した。同時に、補充として、0.2μmのダイアフィルターに よる濾過による減少速度と同じ速度で、濾過済み等張液を連続的に添加した。ダ イアフィルトレーションの間に、希釈された血液溶液の、明らかにRBCより直 径が小さい成分、又は血漿等の液体成分は、濾過によって0.2μmのダイアフ ィルターの壁を通過した。RBC、血小板及び希釈された血液溶液のより大きな かたまり、例えば白血球は、連続的な等張液の添加によっても残存し、そして透 析された血液溶液を得た。 RBCの洗浄の間、希釈された血液溶液を約10〜25℃の温度に、ダイアフ ィルターの入口の液圧を約25〜30psiに維持し、プロセスの効率化を図っ た。 ダイアフィルターによる濾過排出液の体積が、濾過済みの等張液による希釈前 の血液溶液の体積の約600%と等しくなった時点で、RBCの洗浄を終了した 。 次いで、透析された血液溶液を、シャープレス スーパー セントリフュージ 、モデル番号AS−16、ナンバー28リングダム(ringdam)付き、に対して毎 分約4リットルの速度で連続的に供給した。遠心分離機の運転は血液溶液の供給 と同時に行い、白血球及び血小板からRBCを分離した。運転の間、RBCが重 いRBC相に分離するのに充分な、その一方、白血球(WBC)及び血小板の実 質的な部分も軽いWBC相に分離するのに充分な回転数、具体的には約15,0 00rpmで回転させた。RBC相の一画分とWBC相の一画分を別々に、連続 的に運転の間に遠心分離機から抜き出した。 RBCの分離に続いて、RBCを溶解させてヘモグロビン含有溶液を得た。R BCの実質的な部分は、遠心分離機からRBCを排出する際に、機械的に溶解さ せた。遠心分離機の中からのRBC相の流れに対して、ある角度を持っているR BC相排出ラインの壁に衝突した際に、RBCの細胞膜は破裂した。それにより RBCからヘモグロビン(Hb)がRBC相へ放たれた。 次いで、溶解RBC相を、排出ラインを経て静置混合機(6エレメント(eleme nts)付きケニクス(Kenics)1/2インチ、ケミナー(Chemineer)社)へ流し出し た。RBC相の静置混合機への移し換えと同時に、等量のWFIも静置混合機へ 注入し、そこでWFIをRBC相と混合させた。RBC相とWFIの静置混合機 への注入速度は、それぞれ毎分約0.25Lである。 静置混合機内でのRBC相とWFIの混合により、溶解RBCコロイドが得ら れた。次いで、静置混合機から、溶解RBCコロイドを、Hbを非ヘモグロビン RBC成分から分離するのに適したシャープレス スーパー セントリフュージ (モデル番号AS−16、シャープレス ディビジョン アルファ−レイバルセ パレーション(Alfa-Laval Separation)インコーポレイテッド)に移した。この 遠心分離機を、溶解RBCコロイドを軽いHb相と重い相に分離するのに充分な 回転数で回転させた。軽い相は、HbとさらにHbの密度とほぼ等しいかより小 さい非ヘモグロビン成分から構成されていた。 遠心分離機から、0.45μmのミリポア ペリコン カセット(Millipore P ellicon Cassette)、カタログ番号HVLP 000 C5 マイクロフィルタ ー、を通してHb相を連続的に抜き出し、Hb精製用に用意された保持タンクに 移した。次いで、細胞ストロマを保留分(retentate)とともにマイクロフィルタ ーから保持タンクに戻した。精密濾過の間は、保持タンクの温度を10℃以下に 維持した。効率化を図るために、マイクロフィルター入口の液圧が初期の約10 psi〜約25psiに高まった時点で精密濾過を終えた。次いで、精密濾過を 行ったHbをマイクロフィルターから精密濾過用タンクに移した。 次いで、精密濾過を行ったHbを、100,000 ミリポア カタログ番号 CDUF 050 H1 限外濾過膜に供給した。精密濾過を行ったHbに含 まれる、Hbの実質的な部分と水は100,000ダルトンの限外濾過膜を透過 し、そしてHbの限外濾過物を得、一方、約100,000ダルトンを超える分 子量のタンパク質等の、より大きな細胞の残渣は残存し、精密濾過用タンクに再 循環されて戻された。同時に、補充として、限外濾過に伴う水の減少に対応して 、WFIを連続的に加えた。大まかに言えば、細胞の残渣は、Hb、より小さな 細胞タンパク質、電解質、補酵素及び代謝中間体有機物以外の、すべての完全な 細胞性成分及びその断片を含む。精密濾過用タンクのHb濃度が8グラム/リッ トル(g/l)未満となるまで、限外濾過を続けた。Hbの限外濾過の際、精密 濾過用タンク内の温度は約10℃に維持した。 Hbの限外濾過物を限外濾過タンクに移し、次いで、ここで、Hbの限外濾過 物を30,000ダルトン ミリポア カタログ番号 CDUF 050 T1 限外濾過膜に再循環させてより小さな細胞成分、例えば、電解質、補酵素、代 謝中間体及び約30,000ダルトンに満たないタンパク質を除き、それにより 、約100g Hb/リットルの濃縮Hb溶液を得た。 次いで、濃縮Hb溶液を、限外濾過タンクから、並列(parallel)クロマトグラ フィー用カラム(長さ2フィート、内径8インチ)の中の媒体に導き、高性能液 体クロマトグラフィーによってHbを分離した。クロマトグラフィー用カラムに は、Hbと非ヘモグロビンタンパク質とを分離するのに適した陰イオン交換媒体 が含まれていた。この陰イオン交換媒体はシリカゲルから形成されていた。この シリカゲルは、γ−グリシドキシ プロピルシランに曝されて活性エポキシド基 が形成され、次いでC37(CH3)NClに曝されて四級アンモニウム陰イオ ン交換媒体が形成されたものであった。シリカゲルを処理するこの方法は、ジャ ーナル オブ クロマトグラフィー(Journal of Chromatography)、120:321-333 (1976)に記載されている。 それぞれのカラムを、最初の、Hbの結合を促進させる緩衝液でクロマトグラ フィー用カラムを洗浄して前処理とした。4.52リットルの濃縮Hb溶液をそ れぞれのクロマトグラフィー用カラムに注入した。濃縮Hb溶液の注入後、次い で、三種類の異なる緩衝液を連続的に導くことでクロマトグラフィー用カラムを 洗浄し、カラム内でpH勾配を付けることによってHbをクロマトグラフィー用 カラムを通じて溶出させた。使用時のそれぞれの緩衝液の温度は約12.4℃で あった。クロマトグラフィー用カラムに注入する前に、予め緩衝液を10,00 0ダルトンの限外濾過膜に通しておいた。 この最初の緩衝液、20mMのトリス−ヒドロキシメチル アミノメタン(ト リス)(pHは約8.4〜約9.4)によって、濃縮Hb溶液をクロマトグラフ ィー用カラム内の媒体に移し、Hbを結合させた。pHが約8.3の二番目の緩 衝液、最初の緩衝液と三番目の緩衝液の混合物、は、次いで、混入している非ヘ モグロビン成分をクロマトグラフィー用カラムから溶出させる一方、Hbは留め るようなクロマトグラフィー用カラム内のpHに調整された。二番目の緩衝液に よる平衡化は、カラム1本当たり毎分約3.56リットルの流速で、約30分間 行った。二番目の緩衝液での溶出物は廃液として捨てた。次いで、三番目の緩衝 液、50mM トリス(pHは約6.5〜約7.5)、でクロマトグラフィー用 カラムからHbを溶出させた。 次いで、Hb溶出物を、0.22μのサルトブラン(Sartobran)カタログ番号 5232507 G1PH フィルターを通してタンクに導き、そこにHb溶出 物を集めた。Hb溶出物の最初の3〜4%とHb溶出物の最後の3〜4%は廃液 とした。 溶出物中のエンドトキシンが0.05EU/mLに満たず、そしてホスホリピ ドが3.3ナノモル/mLに満たない場合、このHb溶出物を続けて使用した。 60リットルの高純度溶出物、濃度は100g Hb/L、に対して、9リット ルの1.0M 塩化ナトリウム、20mM トリス(pH8.9)緩衝液を添加 し、それにより160mMのイオン強度のHb溶液を得、Hb溶液中のHbの酸 素親和性を低減させた。次いで、限外濾過膜、具体的には10,000ダルトン のミリポア ヘリコン(Helicon)、カタログ番号 CDUF050G1 フィル ター、に10℃で再循環させて、Hbの濃度が110g/LとなるまでHb溶液 を濃縮した。 次いで、ヘキスト−セラネセ(Hoechst-Celanese)社 カタログ番号 G−24 0/40)の0.05μmポリプロピレンマイクロフィルターフェイズトランス ファーメンブレンに毎分12リットルでHb溶液を再循環させることで、Hb溶 液のpO2が、HbO2の含有量で約10%のレベルに減少するまで、そのHb溶 液を脱酸素化処理に付し、脱酸素化Hb溶液(以下、「脱酸素化−Hb」)を得 た。同時に、チッ素ガスを毎分60リットルの流速でフェイズトランスファーメ ンブレンの反対側に導いた。脱酸素化処理の間は、Hb溶液の温度を約19℃〜 約31℃の間に維持した。 脱酸素化処理の際にも、そしてそれに続くプロセスを通して、Hbを低酸素環 境下で維持して、Hbによる酸素の吸収を極小化し、そして脱酸素化−Hb中の 酸化Hb(オキシヘモグロビン又はHbO2)の含有量を約10%に満たない程 度に維持した。 次いで、60リットルの脱酸素化−Hbを、180リットルの貯蔵緩衝液、0 .2重量%のN−アセチルシステイン、33mMのリン酸ナトリウム緩衝液(p H7.8)、PO2が50torr未満である、を用いて、限外濾過膜に通して ダイアフィルトレーションを行い、酸化安定脱酸素化−Hbを得た。脱酸素化− Hbの混合の前に、10,000ダルトン ミリポア ヘリコン、カタログ番号 CDUF050G1の発熱性物質除去フィルターを用いて、貯蔵緩衝液から発熱 性物質を除いた。 限外濾過膜を通すことによる液体の減少とほぼ同じ速度で連続的に貯蔵用緩衝 液を加えた。ダイアフィルトレーションは、限外濾過膜を通してのダイアフィル トレーションによる液体の減少量が、脱酸素化−Hbの初期の量の約3倍になる まで続けた。この原料はこの時点で保存しても良い。 酸化安定脱酸素化−Hbを重合化装置に移す前に、酸素を除去したWFIを重 合化リアクターに加えて重合化装置の酸素を除き、酸化安定脱酸素化−Hbの酸 化を防いだ。重合化装置に添加するWFIの量は、酸化安定脱酸素化−Hbを重 合化リアクターに添加した時に約40g Hb/Lの濃度のHb溶液が生じる量 であった。次いで、WFIを重合化装置に再循環させて、加圧したチッ素の反対 側からの流れに対して、0.05μmのポリプロピレンマイクロフィルターフェ イズトランスファーメンブレン(ヘキスト−セラネセ社 カタログ番号5PCM −108、80平方フィート)を通す流れによりWFIから酸素を除いた。フェ イズトランスファーメンブレンを透過するWFIとチッ素ガスの流速はそれぞれ 、毎分約18〜20リットル、40〜60リットルであった。 重合化装置のWFIのpO2が、約2torr pO2未満に減らされた後、重 合化リアクターの頭部空間に、毎分約20リットルのチッ素を流して重合化リア クターをチッ素で覆った。次いで、酸化安定脱酸素化−Hbを重合化リアクター に移した。 Hb溶液とWFIの混合によって生じる、塩素濃度が約35mM以下の、pH 7.8のリン酸緩衝液12mM中で重合化が行われた。 次いで、42℃の加熱条件下、6エレメント付きケニクス1−1/2インチ静 置混合機(ケミナー社)を通してHb溶液を再循環させながら、酸化安定脱酸素 化−HbとN−アセチルシステインを、架橋剤のグルタルアルデヒドと、具体的 にはHbを1kgあたり29.4gのグルタルアルデヒドを5時間かけて、穏や かに混合し、重合化Hb(ポリ(Hb))溶液を得た。 酸化安定脱酸素化−Hbとグルタルアルデヒドを、静置混合機を通して再循環 することにより、乱流条件下でグルタルアルデヒドと酸化安定脱酸素化−Hbと が穏やかに均一に混合し、それにより、高濃度のグルタルアルデヒドを含む脱酸 素化−Hbのポケットが形成される可能性を低減させた。グルタルアルデヒドと 脱酸素化−Hbとを穏やかに均一に混合することで、(分子量が500,000 ダルトンを超える)高分子量のポリ(Hb)の形成を抑え、さらに、重合化の間 の、グルタルアルデヒドと脱酸素化−Hbとの混合をより速くさせた。 加えて、Hbの重合化の際にN−アセチルシステインが存在する効果として、 Hbの重合化の際にHb分子内に架橋が明確に形成された。 重合化の後、重合化リアクターのポリ(Hb)溶液の温度を下げ、約15℃〜 約25℃の間の温度とした。 次いで、限外濾過膜にポリ(Hb)溶液を通して再循環させ、ポリ(Hb)の 濃度が約85g/Lに高まるまで、ポリ(Hb)溶液を濃縮した。好ましい限外 濾過膜としては、30,000ダルトン フィルター(例えば、ミリポア ヘリ コン、カタログ番号CDUF050LT)である。 次いで、ポリ(Hb)溶液をその後、66.75gの水素化ホウ素ナトリウム と混合し、次いで、静置混合機を通して再循環を再び行った。具体的には、9リ ットルのポリ(Hb)溶液ごとに、0.25Mの水素化ホウ素ナトリウム溶液を 1リットル加え、流速を毎分0.1〜0.12リットルとした。 ポリ(Hb)溶液に水素化ホウ素ナトリウムを添加する前に、ポリ(Hb)溶 液のpHをpHが約10のpHに調整してアルカリ性にし、水素化ホウ素ナトリ ウムと水素ガスの発生を保護した。ポリ(Hb)溶液を、約215リットルの、 発熱性物質と酸素が除かれた、pHが約10.4〜約10.6の12mMホウ酸 ナトリウム緩衝液とダイアフィルトレーションを行って、ポリ(Hb)溶液のp Hを調整した。重合化リアクターから、30kDの限外濾過膜を通してポリ(H b)溶液を再循環させてダイアフィルトレーションを行った。ダイアフィルトレ ーションによる、限外濾過膜を通すことによる液体の減少速度とほぼ同じ速度で 、ポリ(Hb)溶液へのホウ酸ナトリウム緩衝液の添加を行った。ダイアフィル トレーションによる、限外濾過膜を通すことによる液体の減少量が重合化リアク ター中のポリ(Hb)溶液の最初の量の約3倍の量となるまで、ダイアフィルト レーションを続けた。 pHの調整の次に、水素化ホウ素ナトリウム溶液を重合化リアクターに添加し 、ポリ(Hb)溶液中のイミン結合を還元してケトイミン結合として溶液中のポ リ(Hb)を安定化させた。水素化ホウ素ナトリウムの添加の際に、重合化リア クター中のポリ(Hb)溶液を、静置混合機と0.05μmポリプロピレンマイ クロフィルターフェイズトランスファーメンブレンを通して連続的に再循環させ 、溶解している酸素と水素とを除いた。静置混合機を通して供給することにより 、迅速にかつ効果的に水素化ホウ素ナトリウムとポリ(Hb)溶液とを混合する 供給条件である、水素化ホウ素ナトリウムの乱流をも引き起こした。0.05μ mフェイズトランスファーメンブレンを透過するポリ(Hb)溶液とチッ素ガス の流速はそれぞれ、毎分約2.0〜4.0リットルと毎分約12〜18リットル であった。水素化ホウ素ナトリウムの添加終了後、毎分約75回転で攪拌機の回 転を続けている間、重合化リアクターでの還元は続いた。 水素化ホウ素ナトリウムの添加から約1時間後、重合化リアクターから30, 000ダルトンの限外濾過膜を通して、安定ポリ(Hb)溶液の濃度が110g /Lとなるまで安定ポリ(Hb)溶液を再循環させた。濾過され、酸素が除かれ た、WFI中に27mM乳酸ナトリウム、12mM NAC、115mM塩化ナ トリウム、4mM塩化カリウム、及び1.36mM塩化カルシウムが含まれたp Hが小さい緩衝液(pH5.0)を用いて、30,000ダルトンの限外濾過膜 を通しての、安定ポリ(Hb)溶液のダイアフィルトレーションにより、濃縮の 後、pHと安定ポリ(Hb)溶液の電解質を生理的なレベルに戻し、安定重合化 Hb代用血液を得た。ダイアフィルトレーションは、限外濾過膜を経てのダイア フィルトレーションによる液体減少量が、濃縮Hb産物のダイアフィルトレーシ ョン前の量の6倍となるまで続けた。 pHと安定ポリ(Hb)溶液の電解質を生理的なレベルに戻した後、次いで、 濾過し、酸素が除かれたpHが小さい緩衝液を重合化リアクターに添加して、安 定重合化ヘモグロビン代用血液を5.0g/デシリットルの濃度に希釈した。次 いで、希釈された代用血液を、重合化リアクターから静置混合機及び100,0 00ダルトンの精製用フィルターに通しての再循環により、濾過され、酸素が除 かれた、WFI中に27mM乳酸ナトリウム、12mM NAC、115mM塩 化ナトリウム、4mM塩化カリウム、及び1.36mM塩化カルシウムが含まれ た緩衝液(pH7.8)に対してダイアフィルトレーションを行った。ダイアフ ィルトレーションは、代用血液中の、解離条件下でのGPCによる修飾された四 量体及び未修飾四量体の量が約10%以下となるまで続けた。 精製用フィルターは、限定された浸透ライン(a restricted permeate line)を 用いて低い膜間圧の条件下で実施した。修飾された四量体Hb及び未修飾四量体 Hbのほとんどが除かれた後、30,000ダルトンの限外濾過膜を通して、代 用血液の濃度が130g/リットルの濃度になるまで代用血液の再循環を続けた 。 次いで、安定代用血液は、低酸素環境かつ酸素漏出の少ない好ましい容器に保 存した。 次に、このHb溶液をGPCにより分析し、約3.5%のHb二量体、31% の未修飾Hb四量体及び約65.5%の、未修飾四量体より大きい重合化Hb分 子からなることが分かった。 補助酸素濃度計(Co-Oximeter)(コオキシメーター#482型;マサチュー セッツ州、レキシントンのインストルメンテイション研究所(Instrumentation Laboratory))により95%酸素化Hbバルブ(valves)が得られるまで、98% 酸素及び2%二酸化炭素からなる気体状混合物で酸素化カートリッジを通して2 リットルのHb溶液を酸素化した。 次に、WFI中に27mM乳酸ナトリウム、12mM N−アセチル−L−シ ステイン、115mM NaCl、4mM KCl及び1.4mM CaCl2 を含む酸素化緩衝溶液の7容量を用い、100kD限外濾過装置に対して酸素化 Hb溶液をダイアフィルトレートした。この工程を通じて、Hb溶液をどの解離 緩衝液とも接触させなかった。 次に、得られるHb溶液の分子量分布をGPCにより分析した。分子量分布は 、0.5%二量体及び2.7%未修飾四量体及び約96.8%の、未修飾四量体 より大きい重合化Hbであることが分かった。 次に、ダイアフィルトレーション前にHb溶液を酸素化しないことを除いて、 同じ重合化Hb溶液の他のサンプルで、この全工程を繰り返した。得られるHb 溶液の分子量分布はGPCにより、2.2%二量体、2.5%未修飾四量体及び 約95.3%の、未修飾四量体より大きい重合化Hb分子であることが分かった 。 これらの工程の結果により、同様にヘモグロビンの酸素化は、未修飾Hb四量 体からHb二量体への解離を促進することが示される。しかしながら、また酸素 化は有害なメトヘモグロビンの形成も促進する。 実施例IV 分子量分析 解離条件下のヘモグロビン溶液についてゲルパーミエーションクロマトグラフ ィー(GPC)を行うことにより分子量を決定した。この分析方法は、サイズに 基づいてヘモグロビン重合体の分離を行なうもので、より大きい分子はより小さ い分子より速く溶出する。蛋白質分子量スタンダードと比較して、ヘモグロビン 生成物の分子量と溶出時間との関連付けを可能にする。 この分析において、ヘモグロビン生成物の代表的なサンプルを分子量分布をみ るために分析した。ヘモグロビン生成物を、50mMビス−トリス(pH6.5 )、750mM MgCl2及び0.1mM EDTAの移動相の内部で、4m g/mLに希釈した。希釈サンプルをHPLCトーソーハースG3000SWカ ラムに注入した。流速は0.5mL/分であり、紫外線検出を280nmで行っ た。均等物 当業者であれば、単なる日常的実験手法により、本明細書に記載された発明の 具体的態様に対する多くの均等物を認識し、あるいは確認することができるであ ろう。これらの及び他の全てのそのような均等物は、下記請求の範囲の範疇に含 まれるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION              Separation of unmodified hemoglobin from crosslinked hemoglobin Background of the Invention   Anemia (eg, from acute blood loss or during surgery) resulting from blood loss For example, caused by pernicious anemia or sickle cell anemia) or shock (eg, For example, volume-deficient shock, anaphylactic shock, septic shock or To treat or prevent hypoxia caused by lug shock) Blood is needed.   The use of blood and blood fractions as blood substitutes for these roles has disadvantages. Is accompanied. For example, the use of whole blood often results in hepatitis producing virus and AID With the risk of transmission of the S-producing virus, it is the complete recovery of the patient But can also kill patients. In addition, the use of whole blood, immune blood Blood type and cross-over tests are needed to avoid biological problems and incompatibility between donors. I do.   Hemoglobin as a blood substitute has osmotic activity and the ability to transport and transfer oxygen. Have power. However, water-soluble hemoglobin is a tetramer (molecular weight 68, 000) and dimer (molecular weight 34,000). F Moglobin dimers are excreted by the kidneys and generally have a plasma half-life of 2 to 4 hours. Having such a solution results in acute intravascular elimination of hemoglobin solution.   Modifies hemoglobin molecularly to limit the unique limitations of hemoglobin solutions Efforts have been directed at overcoming them. Intra- and intermolecular hemoglobin Cross-linking generally reduces kidney clearance and increases intravascular maintenance time.   However, in general, solutions of cross-linked hemoglobin are quite crude. The decorated tetrameric hemoglobin fraction is still included. This unmodified tetrameric hemoglobin Can be converted to dimeric hemoglobin and then excreted from the body, Decrease mean intravascular maintenance time for robin blood substitutes. In addition, standard Known methods for separation, such as filtration, include unmodified tetrameric hemoglobin and modified tetramer Hemoglobin cannot be distinguished sufficiently.   Therefore, despite recent advances in the preparation of cross-linked hemoglobin blood substitutes Improves mean intravascular retention time of blood substitutes, and significant levels of hemoglobin in kidney Intramolecular and / or intermolecularly crosslinked hemoglobin charges to prevent elimination There remains a need for an effective method for separating unmodified hemoglobin from blood solutions And continue to exist.Summary of the Invention   The present invention provides an unmodified hemoglobin from a crosslinked hemoglobin in a hemoglobin solution. It relates to a method of separating. The method comprises at least one dissociation a gent) and hemoglobin solution, and unmodified tetrameric hemoglobin is dissociated, Obtaining a dissociation solution in which hemoglobin dimers are formed including. Next, while maintaining the cross-linked hemoglobin in the dissociation solution, The bin dimer is separated from the dissociation solution.   Advantages of the present invention include improved intravascular maintenance time, significant amounts of hemoglobin Reduce or eliminate renal excretion and related side effects, adequate inflation pressure, and high Providing a blood substitute that has a reduced blood pressure effect.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   FIG. 1 shows the separation of unmodified hemoglobin from modified hemoglobin blood substitute according to the present invention. 3 shows a schematic flow chart of a release method.   FIG. 2 shows the modified hemoglobin weight in solution, treated by the method of the invention. It shows the molecular weight distribution of the coalescence.Detailed description of the invention   Hb suitable for the hemoglobin (Hb) solution of the present invention is human, bovine, porcine and ovine. Obtained from new, old or old blood from other vertebrates, such as chickens and chickens Can be. Furthermore, the transgenics described in BIO / TECHNOLOGY, 12: 55-59 (1994). Transgenically produced hemoglobin, such as transgenically produced Hb, And Nature, 356: 258-260 (1992). Recombinantly produced hemoglobin is also suitable for the Hb solution of the present invention.   Blood can be collected from live or freshly killed donors. Red blood cells An example of a suitable method for obtaining hemoglobin from is described in Rausch et al. U.S. Pat. Nos. 5,084,558 and 5,296,46 issued to No. 5 is described.   The preferred method of washing and lysing hemoglobin as known in the art From erythrocytes or recombinant bacteria.   A suitable hemoglobin solution comprises an aqueous solution of dissociated Hb, wherein the dissociated Hb is It contains unmodified Hb in addition to the monomeric Hb and / or polymerized Hb.   As defined herein, unmodified hemoglobin dissociates in aqueous solution and b Hemoglobin in an undissociated tetramer that can become a dimer It is an isolated Hb dimer. Furthermore, the Hb dimer is dissociated and the Hb subunit (monomer ) Can be. Unmodified Hb free in Hb solution (not polymerized) And / or cross-linked between molecules in the Hb solution to form polymer chains. You may.   As defined herein, a crosslinked hemoglobin may be modified and / or polymerized. It is what is done. Unmodified Hb contained in the Hb polymer chain is crosslinked between molecules. Any unreacted dimer can be dissociated and separated by the method of the present invention. .   As defined herein, modified hemoglobin is used in aqueous solutions of Hb tetramers. Hb that is intramolecularly crosslinked to prevent significant dissociation of Hb into Hb dimer.   In polymerized hemoglobin, the Hb tetramer is intermolecularly crosslinked to form the Hb polymer chain. Form. Hemoglobin polymers include modified hemoglobin, unmodified hemoglobin, Can include combinations thereof. In this method, if the Hb dimer Does not intermolecularly bind to other Hb tetramers, in aqueous solution, the polymer chains The Hb dimer can be dissociated from the unmodified Hb tetramer within.   In the method of the present invention, at least one dissociating agent is added to hemoglobin in an aqueous solution. To prepare a dissociation solution. A suitable dissociating agent can convert it to unmodified hemoglobin Less hydrogen bonds between Hb dimers in unmodified Hb tetramers when exposed to tetramers Both partially destroyed, dissociated the unmodified Hb tetramer,1βTwoAnd / or αTwo βTwoIt is a water-soluble drug at a concentration in an aqueous solution that produces Hb dimer. You. In addition, the Hb dimer is further dissociated and the Hb subunit (α1, ΑTwo, Β1as well as βTwo) May be formed.   The dissociation solution is generally about 1 gm / L of the dissociation solution dissolved at a certain concentration. Or more dissociating agents having a normality of the dissociating agent or more. No. Preferably, the dissociator concentration in the dissociation solution is greater than about 1.4N.   The dissociating agent must be ionic or strongly polarized in aqueous solution. Suitable Examples of such dissociating agents include water-soluble inorganic salts (eg, sodium salt, calcium salt). Salts, magnesium salts and zinc salts), water-soluble organic salts (eg, triethylamine Hydrochloride), and water-soluble organic amines (eg, guanidine). Like As a new dissociating agent, an inorganic salt or Ca+2, Mg+2Or Zn+2Polyvalent metals like A salt containing at least one cation.   Water solubility, as defined herein, means that the substance is fully soluble in water at room temperature And when contacted with Hb, hydrogen bonds between the Hb dimers in the unmodified Hb tetramer That a solution of sufficient concentration to destroy at least a portion of the means.   The dissociating agent may be dissolved in the aqueous solution before contacting with the Hb solution, or conversely, The dissociating agent is in powder form so that it dissolves subsequently after contact with aqueous Hb solution Alternatively, it may be a particulate solid.   Add either dissociator or Hb solution to the other, or add them together can do. Mix the dissociator and Hb solution under relatively low shear conditions.   Examples of suitable hemoglobin solutions include Bonhard's published The stabilized 2,3-diphosphog described in U.S. Pat. No. 3,864,478. Dissociation agent having a lysate level; Mazur issued U.S. Patent No. 3 No., 925, 344, or the issued rice of Bonsen et al. Japanese Patent Nos. 4,001,200, 4,001,401 and 4 U.S. Pat. No. 5,053,590, or Morris et al., Issued US Published US Patent No. 4,061,736 or Scanon Crosslinked hemoglobin described in U.S. Pat. No. 4,473,496; oczi), issued U.S. Pat. No. 3,991,181, or Simmons et al. ( Simmonds et al.) Issued U.S. Pat. No. 4,401,652, or U.S. Pat. No. 4,526,715 issued to Kothe et al. US Pat. No. 4, issue of Wong, issued from US Pat. Hemoglobin conjugated to polysaccharides described in EP 064,118; Bonhard et al. (B onhard et al.) in issued U.S. Pat. No. 4,136,093. Hemoglobin condensed with pyridoxal phosphate; Bonhard et al. U.S. Pat. No. 4,336,248 issued to U.S. Pat. Synthetic hemoglobin; U.S. Pat. No. 4,3,387 issued to Ajisaka et al. Hemoglobin covalently bound to inulin as described in JP 77,512; Iwashita U.S. Pat. No. 4,412,989 issued to Iwashita et al. Or issued U.S. Pat. No. 4,670,417 to Iwasaki et al. Or issued U.S. Patent No. 5,234,9 to Nho et al. No. 03 with polyalkylene glycol or polyalkylene oxide Binding hemoglobin or hemoglobin derivatives; Bonhard et al. Pyrogen-free as described in issued U.S. Pat. No. 4,439,357. And plasma-free hemoglobin solutions; U.S. Pat. 73,494, a plasma-free, non-hemoproteinaceous hemoglobin; Modifications described in US Pat. No. 4,529,719 issued to Tye. Crosslinked Plasmaless Hemoglobin; U.S. Patent issued by Bucci et al. No. 4,584,130, plasma-free cross-linked hemoglobin; Warda U.S. Pat. No. 4,598,064 issued to Walder, et al. Α-cross-linked hemoglobin described in U.S. Pat. Aldehydes described in U.S. Pat. No. 4,857,636, issued. Combined hemoglobin; Feller et al. Issued U.S. Pat. Covalently linked to the sulfated glycosaminoglycan described in US Pat. No. 4,920,194. US Pat. No. 4,900,78 issued to Cerny. No. 0, which reacts with a high molecular weight polymer having a reactive aldehyde component. Decorated hemoglobin; issued to Hai et al., US Pat. No. 5,128,4. Crosslinked hemoglobin in the presence of sodium tripolyphosphate as described in JP 52 US Patent No. 5,189,149 issued to Hsia; Stable, polyaldehyde-polymerized hemoglobin; developed by Kluger et al. Β-crosslinked hemoglobin described in issued U.S. Pat. No. 5,250,665. Bottles and the like. Other examples of suitable Hb solutions are described in Rausch et al. . U.S. Pat. No. 5,296,465, issued Aug. 19, 1988, which is hereby incorporated by reference.   In a preferred embodiment, the hemoglobin used in the method of the invention is polymerized hemoglobin. It is a form of blood that substitutes for globin. A suitable example of a polymerized hemoglobin blood substitute is U.S. Pat. No. 5,084,558 issued to Rausch et al. And 5,217,648.   A preferred Hb blood substitute composition for use in the method of the invention is 0.5 E Less than dotoxin units / mL, causing no significant decrease in oxygen transport / transfer capacity Methemoglobin content, between about 1 and about 25 g Hb / dl total hemoglobin Sterile aqueous solution with concentration, physiological pH and chloride ion concentration less than 35 meq / L It is.   The term "endotoxin" is produced as an outer membrane part of the bacterial cell wall Exhibits cell-conjugated lipopolysaccharide, which is toxic under many conditions. Endotoxin The unit (EU) is the United States Pharmacopeial Conve ntion, p. 3013, 0.1 nanogram of U.S. reference stan. dard) Defined as activity contained in lot EC-5. One vial of EC-5 Includes 10,000 EU.   Conditions in the dissociation solution, such as pH and temperature, are It is within a range that does not seriously reduce the oxygen carrying and releasing capacity. Such appropriate conditions are Has long been known in the art.   The pH of the dissociation solution was acid-induced, low enough for Hb tetramer dissociation to occur It must be high enough to greatly prevent Hb denaturation. Typically, pH Is maintained between about 4.5 and about 9.5. The pH of the dissociation solution may be acidic preferable.   Also, in other embodiments, within a stable pH range, typically from about 4.5 to about 9.5. The dissociation solution contains a buffer to maintain the dissociation solution. One or more buffers It can consist of a compound.   Preferred buffers include 2,2-bis having a pH range between 5.5 and 8.0. (Hydroxymethyl) -2,2 ', 2' '-nitrilotriethanol (bis-tri S).   Add a solid (powder or particulate) buffer or buffer aqueous solution to the Hb solution. This allows the dissociation solution to be buffered. Further, the buffer is mixed with the Hb solution. Prior to contacting, it can be added to an aqueous solution of the dissociating agent.   In yet another embodiment, the dissociation solution is in the form of methemoglobin by autoxidation. It further contains a suitable amount of stabilizer to minimize formation. Proper amount of stabilizer An example is a 0.1 mM solution of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA).   The hemoglobin solution used in this method is typically used for microbial growth or biological burden (b ioburden) under conditions that can be minimized (e.g., Maintain above 0 ° C and below about 20 ° C). Keep the temperature below about 15 ° C preferable. More preferably, the temperature is maintained between about 10C and about 12C.   Next, the dissociated solution is filtered to dissociate Hb dimer from modified Hb and / or polymerized Hb. To purify the Hb solution. Suitable filters include those in the filtrate And cutout molecules between about 40,000 Daltons and 100,000 Daltons Ultrafiltration devices that pass quantities of components are included. During filtration, the diameter is larger than the modified tetramer Hb The components of the small or fluid or dissolved Hb solution are filtered along with the filtrate. Pass through Luther. However, modified Hb tetramers and polymerized Hb are generally Remains in the retentate.   The 50,000 dalton ultrafiltration device is capable of producing modified Hb tetramers or polymerized Hb. Hb dimer can be separated from Hb solution without significant loss of It is preferred.   In one embodiment, the dissociation solution is filtered only once. Instead, the previous The concentrate from the filter is further purified by the next filter, Two filters allow the dissociation solution to be purified.   The Hb concentrate is continuously recycled through one or more filters as shown in FIG. Preferably during which time unmodified Hb dissociates into the dissociation solution. Continue removing dimers as you continue to do so.   In other embodiments, prior to and / or during filtration, the water or electrolyte Preferably, an aqueous solution of the dissociation agent is added to the dissociation solution, at least individually during filtration. To make up the amount that has flowed off as a filtrate. Water or aqueous solution in batch mode or Add continuously, at the same rate as the rate of filtrate loss through the filter.   The water used in the method of the present invention is distilled water, deionized water, distilled water for injection (WFI). And / or low heating substance water (LPW). WFI relates to distilled water for injection Deionized steam found in the US Pharmacologic Specifications It is preferably distilled water. WFI is Pharmaceutical Engineering, 11, 15-2 3 (1991). LPW contains less than 0.002 EU / mL More preferably, it is ion water.   Typically, the volume of the filtrate removed from the Hb solution before adding the dissociating agent At a time equal to about 500% of the volume of the Hb solution, the modified Hb and the weight in the Hb concentrate About 99% or more of the unmodified Hb is separated from the combined Hb.   Next, when using the Hb solution as a blood substitute, the hemoglobin in the Hb concentrate was removed. Washing and diafiltration with physiological buffer More equilibrate to ensure the physiological tolerance of the blood substitute. Appropriate physiological buffer Include physiologically acceptable levels of electrolytes (eg, NaCl, KCl and CaClTwo). Buffer is 10,000 It is depyrogenated by filtration using a Dalton ultrafiltration device and deoxygenated. Is preferred.   Further, as the buffer solution, N-acetyl-L-cysteine, cysteine, Contains soluble non-toxic reducing agents such as sodium dithionate or ascorbate Can be used to chemically remove oxygen from blood substitutes Reduce bin formation. The methemoglobin content of the Hb blood substitute is about 2 Above 5% typically results in a significant reduction in oxygen carrying capacity. Met Preferably, the hemoglobin content is less than about 15%. Hb substitute blood More preferably, the tomoglobin content is about 10% or less.   Also, similar to the dissociation buffer, as shown in Example III, Dissociation of unmodified hemoglobin into Hb dimer occurs. However, the oxygen of Hb The metabolism also promotes methemoglobin formation.   Physiological buffer and reducing agent alone or in combination, in batch or continuous It is understood that the feed can be added to the Hb concentrate.   In a preferred embodiment, the Hb solution is physiologically acceptable to humans and / or other vertebrates. By diafiltration against a physiological buffer until Wash the Hb concentrate.   Typically, diafiltration through a diafilter The amount of liquid lost during the washing is about 5 times or more than the initial amount of Hb concentrate before washing. Continue diafiltration until In a more preferred embodiment, Continue diafiltration until about 10 times the liquid volume is changed.   Further details on the use of this method include removing unmodified Hb from a polymer Hb solution. For this purpose, examples I and II are provided.   In this method, there is provided a process for preparing a stable polymerized hemoglobin blood substitute. The components are sanitized sufficiently to produce a sterile product. Sterilization Specifically, as defined in the technical field of USPXXII, Of the United States Pharmacopoeia for sterility as specified in Section 71, pages 1483-1488. Refers to the criteria. In addition, configurations that are exposed to a process stream Always process or process parts with materials that do not react with or contaminate the process stream. Is usually coated. Such materials include stainless steel and Inconel And other steel alloys.   The pump used in this method can be a peristaltic, membrane, gear, piston or low pump. There is a tally lobe type pump. Membrane pumps at Buffalo Grove, Illinois Available from Brune Lubbem Inc. Suitable rotary -Lobe pumps are available from Albin Pump, Inc. of Atlanta, Georgia. Pump Inc.) Alvin SLP 110 P51 B1 sanitary lobe rotary pump Pumps. Rotary lobe pumps are available from War, Wisconsin. Can be obtained from Waukesha Pumps at Key Show .   In one embodiment of system 10, Hb containing modified Hb tetramer and / or polymer Hb Figures that are suitable for performing the method for separating unmodified hemoglobin from solution I. The system 10 includes a tank 12, a pump 14, a purification filter 16, and a die. It has an A-filter 18. The pump 14 applies a suction force on the tank 12 to purify Recirculate the Hb solution through filter 16 and / or diafilter 18 You. The purification filter 16 and the diafilter 18 may be arranged in a parallel or continuous arrangement. Can be activated. Tank 12 can be prepared in tank 12 or tank 12 containing Hb solution that can be prepared before being transferred.   Then, to prepare a dissociation solution, the Hb tetramer is dissociated to Hb dimer. An appropriate amount of the Hb dissociating agent is contacted with the Hb solution in system 10. Typically The dissociation agent is introduced into the tank 12 from the dissociation agent supply device 20. However, the solution It includes that the release agent can be added at other locations in the system 10. Also, batch release agent It also includes that it can be added to the Hb solution by a system or a continuous supply system.   Then, the dissociating agent and the Hb solution in the dissociation solution are mixed with a low-shear mixer, especially a static mixer. Mix by 22. The dissociator and Hb solution were pumped through a hole (not shown). And by recirculating the dissociated solution from tank 12 by static mixer 22. Combine.   The static mixer 22 is typically located downstream of the pump 14 and upstream of the purification filter 16. , But the static mixer 22 is instead located elsewhere in the system 10 be able to.   Then, unmodified hemoglobin in the dissociation solution is converted from unmodified Hb tetramer to Hb dimer. Begin dissociation into the body. Hb dimers each have a molecular weight of about 32,000 daltons have.   The dissociated solution is then recirculated through the purification filter 16 and the Hb The monomer is removed and the modified Hb and the polymer Hb are retained in the Hb concentrate. During filtration First, components of the dissociation solution having a smaller diameter or a fluid than the stabilized tetramer Hb are filtered. The solution is passed through a purification filter 16. An example of a suitable purification filter is about 4 Has a molecular weight cut-out between 000 daltons to about 100,000 daltons Ultrafiltration apparatus.   In continuous feed mode, the rate of filtrate loss through purification filter 16 is the same At a rate, liquid or dissolved dissociation agent is added continuously to make up. In another aspect In this case, the volume of the filtrate discharged through the purification filter 16 is adjusted by a filtration pump 24. Adjust with.   Typically, the volume of filtrate drained from the purification filter 16 contains a dissociating agent in the system 10. Before adding, it is equal to about 500% of the volume of Hb solution contained in tank 22 At times, the separation of unmodified Hb from the Hb concentrate is completed.   Then, in another embodiment, the Hb concentrate is washed and the Hb concentrate is replaced with a blood substitute. Diafiltration with physiological buffer to achieve physiologically acceptable Equilibrate the Hb concentrate. Physiological buffer, physiological buffer supply From the machine 26 into the tank 12. However, a physiological buffer was added to system 10 throat. And that it can be added even at the position. Also, use physiological buffer It also includes that it can be added to the Hb concentrate in a formula or continuous feed mode.   Preferred physiological buffers include 27 mM sodium lactate in WFI, 12 mM M N-acetyl-L-cysteine, 115 mM NaCl and 1.36 mM CaClTwo(PH 8).   The pump 14 then passes through a static mixer 22 and a diafilter 18. Thus, by recirculating the Hb concentrate and the physiological buffer from the tank 12, b Diafilter the concentrate. The diafilter 18 is a stationary mixer 2 2 and upstream of the tank 12. So that blood substitutes are physiologically acceptable Continue diafiltration until it is. Typically, the diafilter 18 The diafiltration through When at least five times the initial volume of the concentrate, the blood substitute is physiologically acceptable. Become so.   In tank 14 during Hb dissociation and Hb concentrate diafiltration Maintain the Hb temperature at about 8-12C. As an example of good means to control Hb temperature The tank 14 through the use of an ethylene glycol-coated cooling system (not shown). To cool the outside of the car.   The present invention will be further described, but the present invention is not limited by the following examples. Not.                                 Example I Diafiltration of deoxygenated Hb solution containing higher concentration of dissociation buffer   U.S. Pat. No. 5,084,558 issued to Rausch et al. A polymerized Hb solution was prepared according to the method described in Example 1 of the specification. This Hb solution Was analyzed by gel permeation chromatography (GPC). The solution is about 45% Hb dimer, about 15% unmodified Hb tetramer, and unmodified tetramer It was found to consist of about 40% of the larger polymerized Hb molecules.   1.5M MgClTwo, 0.1 M Bis-Tris and 0.2 mM EDTA ( One liter of the dissociation buffer containing pH 6.5) was added to one liter of the Hb solution. Then this mixing The product was subjected to a 100 kD polysulfone ultrafiltration device (Millipore Catalog No .: PTHK0 Recycle through 00C5) and concentrate the mixture to a volume of 1 L. Next, 0.7 M MgClTwo, 0.05 M Bis-Tris and 0.1 mM EDTA (pH 6. The concentrated mixture is diafiltrated using 1 liter of dissociation buffer consisting of 5). Torration. Next, the filtered Hb solution was washed, and 27 mM lactic acid was added in WFI. Sodium, 12 mM N-acetylcysteine, 115 mM NaCl, 4 m M KCl and 1.36 mM CaClTwoEquilibration using deoxygenation buffer containing did. Next, the molecular weight distribution of the obtained Hb solution was analyzed by GPC.   The results of these analyzes are shown in Figure II. Next, the Hb solution is about 5% Hb dimer, From about 10% Hb tetramer and about 85% polymerized Hb molecules larger than the tetramer It turned out that it was composed.                                 Example II Diafiltration of deoxygenated Hb solution containing lower concentration of dissociation buffer   0.75M MgClTwo, 0.05 M Bis-Tris and 0.1 mM EDTA 170 mL of the dissociation buffer containing (pH 7.5) was added to the initially polymerized Hb solution 1 of Example I. Added to 5 mL, then added 15 mL of 2x dissociation buffer. Next, Hb The solution is recirculated through a Keminiar / Kenix static mixer, then 100 kD Die using an ultrafiltration device (Amicon YM 100, Catalog No. 14451) Filtration was performed to obtain 200 mL of a Hb solution.   Next, the Hb solution was diafiltered by changing the volume of the dissociation buffer three times. Finally, 27 mM sodium lactate and 12 mM N-acetyl Stain, 115 mM NaCl, 4 mM KCl and 1.36 mM CaClTwo Washed with deoxygenation buffer containing and equilibrated. Molecular weight distribution of the resulting Hb solution Was analyzed by GPC.   The results of these analyzes are shown in Figure II. Next, the Hb solution is about 15% Hb dimer From about 15% Hb tetramer and about 70% polymerized Hb molecules larger than tetramer. It turned out to be composed eventually. Next, the method of the present invention comprises the steps of: It had the effect of reducing the unmodified hemoglobin content.                                 Example III           Synthesis of oxygenated and deoxygenated Hb solution without dissociation buffer                     And DiafiltrationN   As described in US Pat. No. 5,296,465, bovine whole blood The sample was collected and mixed with the anticoagulant sodium citrate to obtain a blood solution. Was analyzed for endotoxin levels.   After collecting each blood solution sample, maintain at about 2 ° C, then 600 mesh Filtered through a sieve to remove large aggregates and particles.   Before pooling, the penicillin level of each blood solution sample Using a measurement kit purchased from Difco, Detroit, Michigan, `` Rapid Detection of Penicillin in Milk '' The blood solution sample has a penicillin level of 0.00 It was confirmed that it was 8 units / mL or less.   The blood solution samples were then pooled and depyrogenated. ) Mix with aqueous sodium citrate to give 0.2% by weight citric acid in bovine whole blood. A solution containing sodium citrate was obtained (hereinafter referred to as "0.2% sodium citrate blood solution"). )).   The 0.2% sodium citrate blood solution was then applied to 800 μm and 50 μm Continuously passed through a polypropylene filter, a large diameter of about 50μm or more The residue of the blood solution was removed.   The RBC is then washed to remove extracellular plasma proteins, such as BS, from the RBC. A or IgG was separated. To clean the RBCs in the blood solution, First, add the diafiltration tank to the diafiltration tank Was diluted by adding the same amount of filtered isotonic solution as the blood solution in the above. Isotonic solution is Millipo (Catalog No. CDUF 050 G1) 10,000 dalton ultrafiltration membrane Filtered. The isotonic solution was diluted with 6.0 g / L citric acid in distilled water for injection (WFI). Sodium acid, 8.0 g / L sodium chloride. Next Then, the diluted blood solution was added to a 0.2 μm hollow fiber (microgonk). Rosflo II microfiltration cartridge (Microgon Krosfl o Diafilter using II microfiltration cartridge)) To a volume of. At the same time, as a refill, 0.2 μm diafilter The filtered isotonic solution was added continuously at the same rate as the rate of decrease by filtration. Da During the filtration, the diluted blood solution was apparently more direct than the RBCs. For components with small diameters or liquid components such as plasma, a 0.2 μm I passed the filter wall. Larger of RBC, platelets and diluted blood solution Lumps, e.g., leukocytes, survive continuous addition of isotonic solution and become transparent. An analyzed blood solution was obtained.   During the RBC wash, the diluted blood solution is brought to a temperature of about The hydraulic pressure at the filter inlet is maintained at about 25-30 psi to improve the process efficiency. Was.   The volume of the effluent filtered by the diafilter is not diluted with the filtered isotonic solution. When the volume of the blood solution became equal to about 600%, the washing of the RBC was completed. .   The dialysed blood solution is then applied to the Sharpless Super Centrifuge. , Model number AS-16, number 28 with ringdam It was fed continuously at a rate of about 4 liters per minute. Centrifuge operation supplies blood solution Simultaneously, RBCs were separated from leukocytes and platelets. RBC is heavy during operation Enough to separate into different RBC phases, while the white blood cells (WBC) and platelet The number of revolutions sufficient to separate the qualitative part into a light WBC phase, specifically, about 15.0 Rotated at 00 rpm. One fraction of RBC phase and one fraction of WBC phase are separated and continuous During operation, it was withdrawn from the centrifuge.   Following separation of the RBCs, the RBCs were dissolved to obtain a hemoglobin-containing solution. R A substantial portion of the BC is mechanically dissolved as the RBC exits the centrifuge. I let you. R at an angle to the RBC phase flow from inside the centrifuge The cell membrane of the RBC ruptured upon impact on the wall of the BC phase discharge line. Thereby Hemoglobin (Hb) was released from the RBC into the RBC phase.   The dissolved RBC phase was then passed through a discharge line to a static mixer (6 elements (eleme). nts) with Kenics (1/2 inch, Chemineer) Was. At the same time as transferring the RBC phase to the static mixer, an equal amount of WFI is also transferred to the static mixer. Injection where the WFI was mixed with the RBC phase. Stationary mixer of RBC phase and WFI The injection rate into each is about 0.25 L / min.   Dissolved RBC colloid was obtained by mixing the RBC phase and WFI in a static mixer. Was. Then, from the static mixer, the dissolved RBC colloid and Hb were converted into non-hemoglobin. Sharpless Super Centrifuge suitable for separation from RBC components (Model number AS-16, Sharpless Division Alpha-Reyvalce (Alfa-Laval Separation, Inc.). this The centrifuge is sufficient to separate the dissolved RBC colloid into a light Hb phase and a heavy phase. It was rotated at the rotation speed. The lighter phase is approximately equal to or less than Hb and the density of Hb. It was composed of non-hemoglobin components.   From the centrifuge, remove the 0.45 μm Millipore Pellicon cassette (Millipore P ellicon Cassette), Catalog Number HVLP 000 C5 Microfilter Hb phase is continuously withdrawn through the 、, and transferred to a holding tank prepared for Hb purification. Moved. The cell stroma is then microfiltered with the retentate. -Returned to the holding tank. Keep the temperature of the holding tank below 10 ° C during microfiltration. Maintained. In order to improve efficiency, the hydraulic pressure at the inlet of the microfilter is about 10 Microfiltration was terminated when the pressure increased to about 25 psi. Then, microfiltration The performed Hb was transferred from the microfilter to the microfiltration tank.   Then, Hb that had been subjected to microfiltration was subjected to 100,000 millipore catalog number.   Feeded to CDUF 050 H1 ultrafiltration membrane. Included in Hb after microfiltration A substantial portion of Hb and water pass through a 100,000 dalton ultrafiltration membrane And an ultrafiltrate of Hb is obtained, while the fraction exceeding about 100,000 daltons is obtained. Larger cell debris, such as protein, remains and is re-used in the microfiltration tank. Circulated and returned. At the same time, as replenishment, in response to the reduction of water associated with ultrafiltration , WFI were added continuously. Broadly speaking, cell debris is smaller than Hb, All complete, except cellular proteins, electrolytes, coenzymes and metabolic intermediates Contains cellular components and fragments thereof. The Hb concentration in the microfiltration tank is 8 grams / liter. Ultrafiltration was continued until it was less than torr (g / l). Precision for ultrafiltration of Hb The temperature in the filtration tank was maintained at about 10 ° C.   The ultrafiltrate of Hb was transferred to an ultrafiltration tank and then the ultrafiltration of Hb 30,000 Dalton Millipore Cat. No. CDUF 050 T1   Recycle to ultrafiltration membranes for smaller cellular components such as electrolytes, coenzymes, Excluding intermediates and proteins less than about 30,000 daltons, , A concentrated Hb solution of about 100 g Hb / liter was obtained.   The concentrated Hb solution was then removed from the ultrafiltration tank by parallel chromatography. Leads to the medium in a feed column (2 feet long, 8 inches inside diameter) Hb was separated by body chromatography. For chromatography columns Is an anion exchange medium suitable for separating Hb and non-hemoglobin proteins Was included. This anion exchange medium was formed from silica gel. this Silica gel is exposed to gamma-glycidoxypropyl silane to activate epoxide groups. Is formed and then CThreeH7(CHThree) Quaternary ammonium anion exposed to NCl An exchange medium was formed. This method of treating silica gel Journal of Chromatography, 120: 321-333 (1976).   Each column is first chromatographed with a buffer that promotes Hb binding. The fee column was washed and pretreated. Add 4.52 liters of concentrated Hb solution Each of the chromatography columns was injected. After injection of the concentrated Hb solution, In this way, three different buffers are successively introduced to form a chromatography column. Hb for chromatography by washing and applying a pH gradient in the column Eluted through the column. The temperature of each buffer at the time of use is about 12.4 ° C. there were. Before injecting into the chromatography column, buffer Passed through a 0 Dalton ultrafiltration membrane.   This first buffer, 20 mM Tris-hydroxymethyl aminomethane (toluene) Squirrel) (pH about 8.4 to about 9.4) to chromatograph the concentrated Hb solution. The medium was transferred to the medium in the column for binding to bind Hb. A second buffer with a pH of about 8.3 The buffer, a mixture of the first and third buffers, is then added to the contaminating non- The moglobin component is eluted from the chromatography column while Hb is retained. The pH was adjusted to such a value within the chromatography column. In the second buffer Equilibration is performed at a flow rate of about 3.56 liters per minute per column for about 30 minutes. went. The eluate in the second buffer was discarded as waste. Then a third buffer Liquid, 50 mM Tris (pH about 6.5 to about 7.5), for chromatography Hb was eluted from the column.   The Hb eluate was then compared to 0.22 μSartobran Cat. 5232507 Guided to tank through G1PH filter, where Hb elutes Collected things. The first 3-4% of Hb eluate and the last 3-4% of Hb eluate are waste And   Endotoxin in the eluate is less than 0.05 EU / mL and If the buffer was less than 3.3 nmol / mL, the Hb eluate was used subsequently. 9 liters per 60 liter high purity eluate, 100 g Hb / L 1.0 M sodium chloride, 20 mM Tris (pH 8.9) buffer Thus, an Hb solution having an ionic strength of 160 mM is obtained, and the acid of Hb in the Hb solution is obtained. Reduced affinity. Then, an ultrafiltration membrane, specifically 10,000 daltons Millipore Helicon, Catalog No. CDUF050G1 Fill The Hb solution was recirculated at 10 ° C. until the Hb concentration reached 110 g / L. Was concentrated.   Subsequently, Hoechst-Celanese, Cat. No. G-24 0/40) 0.05μm polypropylene microfilter phase transformer By recirculating the Hb solution through the ferment membrane at 12 liters per minute, Liquid pOTwoBut HbOTwoUntil the Hb content is reduced to a level of about 10%. The solution is subjected to a deoxygenation treatment to obtain a deoxygenated Hb solution (hereinafter, “deoxygenated-Hb”). Was. At the same time, nitrogen gas was phase transferred at a flow rate of 60 liters per minute. Led to the other side of Mumbren. During the deoxygenation treatment, the temperature of the Hb solution is increased to about 19 ° C. Maintained between about 31 ° C.   During the deoxygenation treatment and throughout the subsequent process, Hb is added to the hypoxic ring. Maintained under ambient conditions to minimize absorption of oxygen by Hb and deoxygenation- Oxidized Hb (oxyhemoglobin or HbOTwo) Is less than about 10% Degree was maintained.   Then 60 liters of deoxygenated-Hb was added to 180 liters of storage buffer, 0 . 2% by weight N-acetylcysteine, 33 mM sodium phosphate buffer (p H7.8), POTwoIs less than 50 torr, using an ultrafiltration membrane Diafiltration was performed to obtain oxidatively stable deoxygenated -Hb. Deoxygenation- Prior to Hb mixing, 10,000 Dalton Millipore Helicon, catalog number Generate heat from the storage buffer using the CDUF050G1 pyrogen removal filter. Sexual substances were removed.   Continuous storage buffer at about the same rate as liquid reduction through ultrafiltration membranes The liquid was added. Diafiltration involves diafiltration through an ultrafiltration membrane. The amount of liquid reduction by torsion is about three times the initial amount of deoxygenated Hb Continued until. This material may be stored at this point.   Oxidation stable deoxygenation-WFI deoxygenated before transfer of Hb to polymerization unit Oxidation-stable deoxygenation-Hb acid Was prevented. The amount of WFI added to the polymerization apparatus depends on the weight of oxidatively stable deoxygenated Hb. Amount of Hb solution having a concentration of about 40 g Hb / L when added to the combined reactor Met. The WFI is then recirculated to the polymerizer to reverse the pressurized nitrogen. 0.05μm polypropylene micro filter IS TRANSFER MEMBRANE (Hoechst-Seranese Co., Catalog No. 5PCM -108, 80 square feet) to remove oxygen from the WFI. Fe The flow rates of WFI and nitrogen gas passing through the Approximately 18 to 20 liters per minute and 40 to 60 liters per minute.   PO of WFI of polymerization equipmentTwoBut about 2 torr pOTwoAfter being reduced to less than heavy Approximately 20 liters of nitrogen flow per minute into the head space of the Was covered with nitrogen. Next, the oxidation stable deoxygenated-Hb is polymerized into a reactor. Moved to   PH of less than about 35 mM, resulting from mixing of Hb solution and WFI Polymerization was performed in 7.8 phosphate buffer, 12 mM.   Then, under heating conditions of 42 ° C., Kenics with 6 elements 1-1 / 2 inch static Oxidatively stable deoxygenation while recirculating the Hb solution through an in-situ mixer (Cheminer) -Hb and N-acetylcysteine are combined with a crosslinking agent glutaraldehyde, specifically 2g of glutaraldehyde / kg of Hb was added for 5 hours. The mixture was mixed to obtain a polymerized Hb (poly (Hb)) solution.   Oxidatively stable deoxygenation-Recirculate Hb and glutaraldehyde through static mixer Glutaraldehyde and oxidatively stable deoxygenation-Hb under turbulent conditions Gently mixes uniformly, thereby deoxidizing with high concentration of glutaraldehyde The likelihood of formation of pockets of elementary-Hb was reduced. With glutaraldehyde Deoxygenated-by gentle and homogeneous mixing with Hb (molecular weight 500,000 Inhibits the formation of high molecular weight poly (Hb) (over daltons) and furthermore during polymerization Faster mixing of glutaraldehyde and deoxygenated-Hb.   In addition, the effect of N-acetylcysteine during the polymerization of Hb is as follows. Crosslinks were clearly formed in the Hb molecules during the polymerization of Hb.   After the polymerization, the temperature of the poly (Hb) solution in the polymerization reactor is lowered to about 15 ° C. The temperature was between about 25 ° C.   The poly (Hb) solution is then recirculated through the ultrafiltration membrane and the poly (Hb) The poly (Hb) solution was concentrated until the concentration increased to about 85 g / L. Preferred extraordinary As a filtration membrane, a 30,000 dalton filter (for example, Millipore Helicopter) , Catalog number CDUF050LT).   The poly (Hb) solution was then washed with 66.75 g of sodium borohydride And then recirculated again through the static mixer. Specifically, 9 0.25 M sodium borohydride solution for each poly (Hb) solution of toluene One liter was added and the flow rate was 0.1-0.12 liters per minute.   Before adding sodium borohydride to the poly (Hb) solution, the poly (Hb) solution The pH of the solution was adjusted to about pH 10 to make it alkaline, and sodium borohydride was added. Um and hydrogen gas generation. About 215 liters of poly (Hb) solution, 12 mM boric acid with a pH of about 10.4 to about 10.6, excluding pyrogens and oxygen Perform diafiltration with sodium buffer to obtain poly (Hb) solution p H was adjusted. From the polymerization reactor, poly (H) was passed through a 30 kD ultrafiltration membrane. b) Diafiltration was performed by recirculating the solution. Diafiltre At the same rate as the rate of liquid reduction through the ultrafiltration membrane. , A sodium borate buffer was added to the poly (Hb) solution. Diafil The amount of liquid loss due to filtration through the ultrafiltration membrane is Diafiltrate until about 3 times the initial volume of poly (Hb) solution in the filter Ration continued.   Following pH adjustment, a sodium borohydride solution was added to the polymerization reactor. Reduces the imine bonds in the poly (Hb) solution to form ketoimine bonds, (Hb) was stabilized. During the addition of sodium borohydride, The poly (Hb) solution in the Continuous recirculation through the Clofilter Phase transfer membrane The dissolved oxygen and hydrogen were removed. By feeding through a static mixer Mixing sodium borohydride and poly (Hb) solution quickly and effectively It also caused a turbulent flow of sodium borohydride, a feed condition. 0.05μ Poly (Hb) solution and nitrogen gas permeating through m-phase transfer membrane Flow rates of about 2.0 to 4.0 liters per minute and about 12 to 18 liters per minute, respectively Met. After completion of the addition of sodium borohydride, the agitator is rotated at about 75 rpm. While continuing the inversion, the reduction in the polymerization reactor continued.   About 1 hour after the addition of sodium borohydride, 30 110 g of stable poly (Hb) solution through ultrafiltration membrane of 000 daltons / L, the stable poly (Hb) solution was recirculated. Filtered to remove oxygen In addition, 27 mM sodium lactate, 12 mM NAC, 115 mM P containing thorium, 4 mM potassium chloride, and 1.36 mM calcium chloride 30,000 dalton ultrafiltration membrane using low H buffer (pH 5.0) Diafiltration of the stable poly (Hb) solution through After that, the pH and the electrolyte of the stable poly (Hb) solution are returned to physiological levels, and stable polymerization is performed. Hb-substitute blood was obtained. Diafiltration is performed by diafiltration through an ultrafiltration membrane. The amount of liquid reduced by filtration is the diafiltration of the concentrated Hb product. It was continued until the amount before the operation became 6 times.   After returning the pH and the electrolyte of the stable poly (Hb) solution to physiological levels, Filter, add oxygen-removed, low pH buffer to the polymerization reactor, The constant-polymerized hemoglobin blood substitute was diluted to a concentration of 5.0 g / deciliter. Next Then, the diluted blood substitute was transferred from the polymerization reactor to a static mixer and a 100,0 Recirculation through a 00 dalton purification filter filters and removes oxygen. 27 mM sodium lactate, 12 mM NAC, 115 mM salt in WFI Contains sodium chloride, 4 mM potassium chloride, and 1.36 mM calcium chloride Diafiltration was performed on the buffer (pH 7.8). Diaf Filtration was performed by GPC modified under dissociation conditions in blood substitutes. Continued until the amount of monomer and unmodified tetramer was less than about 10%.   Purification filters have a restricted permeate line. And was performed under conditions of low transmembrane pressure. Modified tetramer Hb and unmodified tetramer After most of the Hb has been removed, it is passed through a 30,000 dalton ultrafiltration membrane. Recirculation of the blood substitute was continued until the blood concentration reached 130 g / liter. .   The stable blood substitute is then stored in a preferred container with a low oxygen environment and low oxygen leakage. Existed.   Next, this Hb solution was analyzed by GPC and found to be about 3.5% Hb dimer, 31% Unmodified Hb tetramer and about 65.5% of the polymerized Hb fraction larger than the unmodified tetramer. Turned out to be a child.   Co-Oximeter (Cooximeter # 482; Massachusetts) Instrumentation Institute, Lexington, Setts Laboratory)) until 98% oxygenated Hb valves are obtained. A gaseous mixture of oxygen and 2% carbon dioxide through an oxygenation cartridge One liter of the Hb solution was oxygenated.   Next, 27 mM sodium lactate and 12 mM N-acetyl-L-cy Stain, 115 mM NaCl, 4 mM KCl and 1.4 mM CaClTwo Oxygenation against 100 kD ultrafiltration device using 7 volumes of oxygenation buffer solution containing The Hb solution was diafiltered. Through this process, the Hb solution is dissociated No contact with buffer.   Next, the molecular weight distribution of the obtained Hb solution was analyzed by GPC. The molecular weight distribution is 0.5% dimer and 2.7% unmodified tetramer and about 96.8% unmodified tetramer It was found to be a larger polymerized Hb.   Next, except that the Hb solution is not oxygenated before diafiltration, This entire process was repeated with another sample of the same polymerized Hb solution. Hb obtained The molecular weight distribution of the solution was determined by GPC to be 2.2% dimer, 2.5% unmodified tetramer and Approximately 95.3% of the polymerized Hb molecules were found to be larger than the unmodified tetramer. .   The results of these steps also indicate that the oxygenation of hemoglobin is similar to unmodified Hb tetramer It is shown to promote dissociation from the body to the Hb dimer. However, also oxygen Also promotes the formation of harmful methemoglobin.                                 Example IV Molecular weight analysis   Gel permeation chromatography on hemoglobin solution under dissociation conditions (GPC) to determine the molecular weight. This analysis method depends on the size Hemoglobin polymer separation is based on larger molecules Elutes faster than larger molecules. Hemoglobin compared to protein molecular weight standards It allows the correlation between product molecular weight and elution time.   In this analysis, a representative sample of hemoglobin products was analyzed for molecular weight distribution. Analyzed for The hemoglobin product was converted to 50 mM Bis-Tris (pH 6.5). ), 750 mM MgClTwoAnd 4m inside a mobile phase of 0.1mM EDTA g / mL. Dilute the sample with HPLC Toso Haas G3000SW The ram was injected. The flow rate was 0.5 mL / min and UV detection was performed at 280 nm. Was.Equivalent   Those skilled in the art will recognize, by mere routine experimentation, the invention described herein. Many equivalents to a particular embodiment can be recognized or confirmed. Would. These and all other such equivalents fall within the scope of the following claims. It is rare.

【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年5月15日 【補正内容】 血液溶液に含まれるRBCを洗浄するために、まず最初に、ダイアフィルトレー ションタンクに、ダイアフィルトレーションタンクにある血液溶液と同量の濾過 済みの等張液を添加して希釈した。等張液はミリポアの(カタログ番号CDUF 050 G1)10,000ダルトン限外濾過膜で濾過された。等張液は、注 射用蒸留水(WFI)中に、6.0g/Lのクエン酸ナトリウム、8.0g/L の塩化ナトリウムから構成されるものであった。次いで、希釈された血液溶液を 、0.2μmのホローファイバー(マイクロゴン クロスフロ II マイクロ フィルトレーション カートリッジ(Microgon Krosflo II microfiltration car tridge))を用いてのダイアフィルターにより、もとの体積にまで濃縮した。同 時に、補充として、0.2μmのダイアフィルターによる濾過による減少速度と 同じ速度で、濾過済み等張液を連続的に添加した。ダイアフィルトレーションの 間に、希釈された血液溶液の、明らかにRBCより直径が小さい成分、又は血漿 等の液体成分は、濾過によって0.2μmのダイアフィルターの壁を通過した。 RBC、血小板及び希釈された血液溶液のより大きなかたまり、例えば白血球は 、連続的な等張液の添加によっても残存し、そして透析された血液溶液を得た。 RBCの洗浄の間、希釈された血液溶液を約10〜25℃の温度に、ダイアフ ィルターの入口の液圧を約120N/m2(25psi)〜約140N/m2(3 0psi)に維持し、プロセスの効率化を図った。 ダイアフィルターによる濾過排出液の体積が、濾過済みの等張液による希釈前 の血液溶液の体積の約600%と等しくなった時点で、RBCの洗浄を終了した 。 次いで、透析された血液溶液を、シャープレス スーパー セントリフュージ 、モデル番号AS−16、ナンバー28リングダム(ringdam)付き、に対して毎 分約4リットルの速度で連続的に供給した。遠心分離機の運転は血液溶液の供給 と同時に行い、白血球及び血小板からRBCを分離した。運転の間、RBCが重 いRBC相に分離するのに充分な、その一方、白血球(WBC)及び血小板の実 質的な部分も軽いWBC相に分離するのに充分な回転数、具体的には約15,0 00rpmで回転させた。RBC相の一画分とWBC相の一画分を別々に、連続 的に運転の間に遠心分離機から抜き出した。 RBCの分離に続いて、RBCを溶解させてヘモグロビン含有溶液を得た。R BCの実質的な部分は、遠心分離機からRBCを排出する際に、機械的に溶解さ せた。遠心分離機の中からのRBC相の流れに対して、ある角度を持っているR BC相排出ラインの壁に衝突した際に、RBCの細胞膜は破裂した。それにより RBCからヘモグロビン(Hb)がRBC相へ放たれた。 次いで、溶解RBC相を、排出ラインを経て静置混合機(6エレメント(eleme nts)付きケニクス(Kenics)1/2インチ、ケミナー(Chemineer)社)へ流し出し た。RBC相の静置混合機への移し換えと同時に、等量のWFIも静置混合機へ 注入し、そこでWFIをRBC相と混合させた。RBC相とWFIの静置混合機 への注入速度は、それぞれ約4×10-63/秒(毎分0.25リットル)であ る。 静置混合機内でのRBC相とWFIの混合により、溶解RBCコロイドが得ら れた。次いで、静置混合機から、溶解RBCコロイドを、Hbを非ヘモグロビン RBC成分から分離するのに適したシャープレス スーパー セントリフュージ (モデル番号AS−16、シャープレス ディビジョン アルファ−レイバル セパレーション(Alfa-Laval Separation)インコーポレイテッド)に移した。こ の遠心分離機を、溶解RBCコロイドを軽いHb相と重い相に分離するのに充分 な回転数で回転させた。軽い相は、HbとさらにHbの密度とほぼ等しいかより 小さい非ヘモグロビン成分から構成されていた。 遠心分離機から、0.45μmのミリポア ペリコン カセット(Millipore P ellicon Cassette)、カタログ番号HVLP 000 C5 マイクロフィルタ ー、を通してHb相を連続的に抜き出し、Hb精製用に用意された保持タンクに 移した。次いで、細胞ストロマを保留分(retentate)とともにマイクロフィルタ ーから保持タンクに戻した。精密濾過の間は、保持タンクの温度を10℃以下に 維持した。効率化を図るために、マイクロフィルター入口の液圧が初期の約48 N/m2(10psi)〜約120N/m2(25psi)に高まった時点で精密 濾過を終えた。次いで、精密濾過を行ったHbをマイクロフィルターから精密濾 過用タンクに移した。 次いで、精密濾過を行ったHbを、100,000 ミリポア カタログ番号 CDUF 050 H1 限外濾過膜に供給した。精密濾過を行ったHbに含 まれる、Hbの実質的な部分と水は100,000ダルトンの限外濾過膜を透過 し、そしてHbの限外濾過物を得、一方、約100,000ダルトンを超える分 子量のタンパク質等の、より大きな細胞の残渣は残存し、精密濾過用タンクに再 循環されて戻された。同時に、補充として、限外濾過に伴う水の減少に対応して 、WFIを連続的に加えた。大まかに言えば、細胞の残渣は、Hb、より小さな 細胞タンパク質、電解質、補酵素及び代謝中間体有機物以外の、すべての完全な 細胞性成分及びその断片を含む。精密濾過用タンクのHb濃度が8グラム/リッ トル(g/l)未満となるまで、限外濾過を続けた。Hbの限外濾過の際、精密 濾過用タンク内の温度は約10℃に維持した。 Hbの限外濾過物を限外濾過タンクに移し、次いで、ここで、Hbの限外濾過 物を30,000ダルトン ミリポア カタログ番号 CDUF 050 T1 限外濾過膜に再循環させてより小さな細胞成分、例えば、電解質、補酵素、代 謝中間体及び約30,000ダルトンに満たないタンパク質を除き、それにより 、約100g Hb/リットルの濃縮Hb溶液を得た。 次いで、濃縮Hb溶液を、限外濾過タンクから、並列(parallel)クロマトグラ フィー用カラム(長さ2フィート、内径8インチ)の中の媒体に導き、高性能液 体クロマトグラフィーによってHbを分離した。クロマトグラフィー用カラムに は、Hbと非ヘモグロビンタンパク質とを分離するのに適した陰イオン交換媒体 が含まれていた。この陰イオン交換媒体はシリカゲルから形成されていた。この シリカゲルは、γ−グリシドキシ プロピルシランに曝されて活性エポキシド基 が形成され、次いでC37(CH3)NClに曝されて四級アンモニウム陰イオ ン交換媒体が形成されたものであった。シリカゲルを処理するこの方法は、ジャ ーナル オブ クロマトグラフィー(Journal of Chromatography)、120:321-333 (1976)に記載されている。 それぞれのカラムを、最初の、Hbの結合を促進させる緩衝液でクロマトグラ フィー用カラムを洗浄して前処理とした。4.52リットルの濃縮Hb溶液をそ れぞれのクロマトグラフィー用カラムに注入した。濃縮Hb溶液の注入後、次い で、三種類の異なる緩衝液を連続的に導くことでクロマトグラフィー用カラムを 洗浄し、カラム内でpH勾配を付けることによってHbをクロマトグラフィー用 カラムを通じて溶出させた。使用時のそれぞれの緩衝液の温度は約12.4℃で あった。クロマトグラフィー用カラムに注入する前に、予め緩衝液を10,00 0ダルトンの限外濾過膜に通しておいた。 この最初の緩衝液、20mMのトリス−ヒドロキシメチル アミノメタン(ト リス)(pHは約8.4〜約9.4)によって、濃縮Hb溶液をクロマトグラフ ィー用カラム内の媒体に移し、Hbを結合させた。pHが約8.3の二番目の緩 衝液、最初の緩衝液と三番目の緩衝液の混合物、は、次いで、混入している非ヘ モグロビン成分をクロマトグラフィー用カラムから溶出させる一方、Hbは留め るようなクロマトグラフィー用カラム内のpHに調整された。二番目の緩衝液に よる平衡化は、カラム1本当たり約5.93×10-53/秒(毎分3.56リ ットル)の流速で、約30分間行った。二番目の緩衝液での溶出物は廃液として 捨てた。次いで、三番目の緩衝液、50mM トリス(pHは約6.5〜約7. 5)、でクロマトグラフィー用カラムからHbを溶出させた。 次いで、Hb溶出物を、0.22μのサルトブラン(Sartobran)カタログ番号 5232507 G1PH フィルターを通してタンクに導き、そこにHb溶出 物を集めた。Hb溶出物の最初の3〜4%とHb溶出物の最後の3〜4%は廃液 とした。 溶出物中のエンドトキシンが0.05EU/mLに満たず、そしてホスホリピ ドが3.3ナノモル/mLに満たない場合、このHb溶出物を続けて使用した。 60リットルの高純度溶出物、濃度は100g Hb/L、に対して、9リット ルの1.0M 塩化ナトリウム、20mM トリス(pH8.9)緩衝液を添加 し、それにより160mMのイオン強度のHb溶液を得、Hb溶液中のHbの酸 素親和性を低減させた。次いで、限外濾過膜、具体的には10,000ダルトン のミリポア ヘリコン(Helicon)、カタログ番号 CDUF050G1 フィル ター、に10℃で再循環させて、Hbの濃度が110g/LとなるまでHb溶液 を濃縮した。 次いで、ヘキスト−セラネセ(Hoechst-Celanese)社 カタログ番号 G−24 0/40)の0.05μmポリプロピレンマイクロフィルターフェイズトランス ファーメンブレンに毎分12リットルでHb溶液を再循環させることで、Hb溶 液のPO2が、HbO2の含有量で約10%のレベルに減少するまで、そのHb溶 液を脱酸素化処理に付し、脱酸素化Hb溶液(以下、「脱酸素化−Hb」)を得 た。同時に、チッ素ガスを毎分60リットルの流速でフェイズトランスファーメ ンブレンの反対側に導いた。脱酸素化処理の間は、Hb溶液の温度を約19℃〜 約31℃の間に維持した。 脱酸素化処理の際にも、そしてそれに続くプロセスを通して、Hbを低酸素環 境下で維持して、Hbによる酸素の吸収を極小化し、そして脱酸素化−Hb中の 酸化Hb(オキシヘモグロビン又はHbO2)の含有量を約10%に満たない程 度に維持した。 次いで、60リットルの脱酸素化−Hbを、180リットルの貯蔵緩衝液、0 .2重量%のN−アセチルシステイン、33mMのリン酸ナトリウム緩衝液(p H7.8)、PO2が6.7×103N/m2(50torr)未満である、を用 いて、限外濾過膜に通してダイアフィルトレーションを行い、酸化安定脱酸素化 −Hbを得た。脱酸素化−Hbの混合の前に、10,000ダルトン ミリポア ヘリコン、カタログ番号CDUF050G1の発熱性物質除去フィルターを用 いて、貯蔵緩衝液から発熱性物質を除いた。 限外濾過膜を通すことによる液体の減少とほぼ同じ速度で連続的に貯蔵用緩衝 液を加えた。ダイアフィルトレーションは、限外濾過膜を通してのダイアフィル トレーションによる液体の減少量が、脱酸素化−Hbの初期の量の約3倍になる まで続けた。この原料はこの時点で保存しても良い。 酸化安定脱酸素化−Hbを重合化装置に移す前に、酸素を除去したWFIを重 合化リアクターに加えて重合化装置の酸素を除き、酸化安定脱酸素化−Hbの酸 化を防いだ。重合化装置に添加するWFIの量は、酸化安定脱酸素化−Hbを重 合化リアクターに添加した時に約40g Hb/Lの濃度のHb溶液が生じる量 であった。次いで、WFIを重合化装置に再循環させて、加圧したチッ素の反対 側からの流れに対して、0.05μmのポリプロピレンマイクロフィルターフェ イズトランスファーメンブレン(ヘキスト−セラネセ社 カタログ番号5PCM −108、7.4m2(80平方フィート))を通す流れによりWFIから酸素 を除いた。フェイズトランスファーメンブレンを透過するWFIとチッ素ガスの 流速はそれぞれ、約3×10-4〜3.3×10-43/秒(毎分18〜20リッ トル)、6.7×10-4〜1×10-33/秒(毎分40〜60リットル)であ った。 重合化装置のWFIのpO2が、約2torr pO2未満に減らされた後、重 合化リアクターの頭部空間に、約3.33×10-43/秒(毎分20リットル )のチッ素を流して重合化リアクターをチッ素で覆った。次いで、酸化安定脱酸 素化−Hbを重合化リアクターに移した。 Hb溶液とWFIの混合によって生じる、塩素濃度が約35mM以下の、pH 7.8のリン酸緩衝液12mM中で重合化が行われた。 次いで、42℃の加熱条件下、6エレメント付きケニクス1−1/2インチ静 置混合機(ケミナー社)を通してHb溶液を再循環させながら、酸化安定脱酸素 化−HbとN−アセチルシステインを、架橋剤のグルタルアルデヒドと、具体的 にはHbを1kgあたり29.4gのグルタルアルデヒドを5時間かけて、穏や かに混合し、重合化Hb(ポリ(Hb))溶液を得た。 酸化安定脱酸素化−Hbとグルタルアルデヒドを、静置混合機を通して再循環 することにより、乱流条件下でグルタルアルデヒドと酸化安定脱酸素化−Hbと が穏やかに均一に混合し、それにより、高濃度のグルタルアルデヒドを含む脱酸 素化−Hbのポケットが形成される可能性を低減させた。グルタルアルデヒドと 脱酸素化−Hbとを穏やかに均一に混合することで、(分子量が500,000 ダルトンを超える)高分子量のポリ(Hb)の形成を抑え、さらに、重合化の間 の、グルタルアルデヒドと脱酸素化−Hbとの混合をより速くさせた。 加えて、Hbの重合化の際にN−アセチルシステインが存在する効果として、 Hbの重合化の際にHb分子内に架橋が明確に形成された。 重合化の後、重合化リアクターのポリ(Hb)溶液の温度を下げ、約15℃〜 約25℃の間の温度とした。 次いで、限外濾過膜にポリ(Hb)溶液を通して再循環させ、ポリ(Hb)の 濃度が約85g/Lに高まるまで、ポリ(Hb)溶液を濃縮した。好ましい限外 濾過膜としては、30,000ダルトン フィルター(例えば、ミリポア ヘリ コン、カタログ番号CDUF050LT)である。 次いで、ポリ(Hb)溶液をその後、66.75gの水素化ホウ素ナトリウム と混合し、次いで、静置混合機を通して再循環を再び行った。具体的には、9リ ットルのポリ(Hb)溶液ごとに、0.25Mの水素化ホウ素ナトリウム溶液を 1リットル加え、流速を毎分0.1〜0.12リットルとした。 ポリ(Hb)溶液に水素化ホウ素ナトリウムを添加する前に、ポリ(Hb)溶 液のpHをpHが約10のpHに調整してアルカリ性にし、水素化ホウ素ナトリ ウムと水素ガスの発生を保護した。ポリ(Hb)溶液を、約215リットルの、 発熱性物質と酸素が除かれた、pHが約10.4〜約10.6の12mMホウ酸 ナトリウム緩衝液とダイアフィルトレーションを行って、ポリ(Hb)溶液のp Hを調整した。重合化リアクターから、30kDの限外濾過膜を通してポリ(H b)溶液を再循環させてダイアフィルトレーションを行った。ダイアフィルトレ ーションによる、限外濾過膜を通すことによる液体の減少速度とほぼ同じ速度で 、ポリ(Hb)溶液へのホウ酸ナトリウム緩衝液の添加を行った。ダイアフィル トレーションによる、限外濾過膜を通すことによる液体の減少量が重合化リアク ター中のポリ(Hb)溶液の最初の量の約3倍の量となるまで、ダイアフィルト レーションを続けた。 pHの調整の次に、水素化ホウ素ナトリウム溶液を重合化リアクターに添加し 、ポリ(Hb)溶液中のイミン結合を還元してケトイミン結合として溶液中のポ リ(Hb)を安定化させた。水素化ホウ素ナトリウムの添加の際に、重合化リア クター中のポリ(Hb)溶液を、静置混合機と0.05μmポリプロピレンマイ クロフィルターフェイズトランスファーメンブレンを通して連続的に再循環させ 、溶解している酸素と水素とを除いた。静置混合機を通して供給することにより 、迅速にかつ効果的に水素化ホウ素ナトリウムとポリ(Hb)溶液とを混合する 供給条件である、水素化ホウ素ナトリウムの乱流をも引き起こした。0.05μ mフェイズトランスファーメンブレンを透過するポリ(Hb)溶液とチッ素ガス の流速はそれぞれ、約3.3×10-5〜6.7×10-53/秒(毎分2.0〜 4.0リットル)と約2×10-4〜3×10-43/秒(毎分12〜18リット ル)であった。水素化ホウ素ナトリウムの添加終了後、毎分約75回転で攪拌機 の回転を続けている間、重合化リアクターでの還元は続いた。 水素化ホウ素ナトリウムの添加から約1時間後、重合化リアクターから30, 000ダルトンの限外濾過膜を通して、安定ポリ(Hb)溶液の濃度が110g /Lとなるまで安定ポリ(Hb)溶液を再循環させた。濾過され、酸素が除かれ た、WFI中に27mM乳酸ナトリウム、12mM NAC、115mM塩化ナ トリウム、4mM塩化カリウム、及び1.36mM塩化カルシウムが含まれたp Hが小さい緩衝液(pH5.0)を用いて、30,000ダルトンの限外濾過膜 を通しての、安定ポリ(Hb)溶液のダイアフィルトレーションにより、濃縮の 後、pHと安定ポリ(Hb)溶液の電解質を生理的なレベルに戻し、安定重合化 Hb代用血液を得た。ダイアフィルトレーションは、限外濾過膜を経てのダイア フィルトレーションによる液体減少量が、濃縮Hb産物のダイアフィルトレーシ ョン前の量の6倍となるまで続けた。 pHと安定ポリ(Hb)溶液の電解質を生理的なレベルに戻した後、次いで、 濾過し、酸素が除かれたpHが小さい緩衝液を重合化リアクターに添加して、安 定重合化ヘモグロビン代用血液を5.0g/デシリットルの濃度に希釈した。次 いで、希釈された代用血液を、重合化リアクターから静置混合機及び100,0 00ダルトンの精製用フィルターに通しての再循環により、濾過され、酸素が除 かれた、WFI中に27mM乳酸ナトリウム、12mM NAC、115mM塩 化ナトリウム、4mM塩化カリウム、及び1.36mM塩化カルシウムが含まれ た緩衝液(pH7.8)に対してダイアフィルトレーションを行った。ダイアフ ィルトレーションは、代用血液中の、解離条件下でのGPCによる修飾された四 量体及び未修飾四量体の量が約10%以下となるまで続けた。 精製用フィルターは、限定された浸透ライン(a restricted permeate line)を 用いて低い膜間圧の条件下で実施した。修飾された四量体Hb及び未修飾四量体 Hbのほとんどが除かれた後、30,000ダルトンの限外濾過膜を通して、代 用血液の濃度が130g/リットルの濃度になるまで代用血液の再循環を続けた 。 次いで、安定代用血液は、低酸素環境かつ酸素漏出の少ない好ましい容器に保 存した。 次に、このHb溶液をGPCにより分析し、約3.5%のHb二量体、31% の未修飾Hb四量体及び約65.5%の、未修飾四量体より大きい重合化Hb分 子からなることが分かった。 補助酸素濃度計(Co-Oximeter)(コオキシメーター#482型;マサチュー セッツ州、レキシントンのインストルメンテイション研究所(Instrumentation Laboratory))により95%酸素化Hbバルブ(valves)が得られるまで、98% 酸素及び2%二酸化炭素からなる気体状混合物で酸素化カートリッジを通して2 リットルのHb溶液を酸素化した。 次に、WFI中に27mM乳酸ナトリウム、12mM N−アセチル−L−シ ステイン、115mM NaCl、4mM KCl及び1.4mM CaCl2 を含む酸素化緩衝溶液の7容量を用い、100kD限外濾過装置に対して酸素化 Hb溶液をダイアフィルトレートした。この工程を通じて、Hb溶液をどの解離 緩衝液とも接触させなかった。 次に、得られるHb溶液の分子量分布をGPCにより分析した。分子量分布は 、0.5%二量体及び2.7%未修飾四量体及び約96.8%の、未修飾四量体 より大きい重合化Hbであることが分かった。 次に、ダイアフィルトレーション前にHb溶液を酸素化しないことを除いて、 同じ重合化Hb溶液の他のサンプルで、この全工程を繰り返した。得られるHb 溶液の分子量分布はGPCにより、2.2%二量体、2.5%未修飾四量体及び 約95.3%の、未修飾四量体より大きい重合化Hb分子であることが分かった 。 これらの工程の結果により、同様にヘモグロビンの酸素化は、未修飾Hb四量 体からHb二量体への解離を促進することが示される。しかしながら、また酸素 化は有害なメトヘモグロビンの形成も促進する。 実施例IV 分子量分析 解離条件下のヘモグロビン溶液についてゲルパーミエーションクロマトグラフ ィー(GPC)を行うことにより分子量を決定した。この分析方法は、サイズに 基づいてヘモグロビン重合体の分離を行なうもので、より大きい分子はより小さ い分子より速く溶出する。蛋白質分子量スタンダードと比較して、ヘモグロビン 生成物の分子量と溶出時間との関連付けを可能にする。 この分析において、ヘモグロビン生成物の代表的なサンプルを分子量分布をみ るために分析した。ヘモグロビン生成物を、50mMビス−トリス(pH6.5 )、750mM MgCl2及び0.1mM EDTAの移動相の内部で、4m g/mLに希釈した。希釈サンプルをHPLCトーソーハースG3000SWカ ラムに注入した。流速は0.5mL/分であり、紫外線検出を280nmで行っ た。 9.解離剤が水溶性有機アミンである請求項1記載の方法。 10.アミンがグアニジンである請求項9記載の方法。 11.ヘモグロビン溶液を緩衝液と接触させる工程をさらに有する請求項1記載 の方法。 12.Hb溶液を2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−2,2’,2''−ニトリ ロトリエタノールを用いて緩衝化する請求項11記載の方法。 13.Hb溶液を安定化剤と接触させる工程をさらに有する請求項1記載の方法 。 14.安定化剤がエチレンジアミン四酢酸である請求項13記載の方法。 15.解離溶液を濾過することにより、解離溶液から未修飾ヘモグロビンを分離 する請求項1記載の方法。 16.解離溶液から未修飾ヘモグロビンを分離した後、生理的に許容できる緩衝 液を用いて架橋ヘモグロビンを洗浄し、生理的に許容できるヘモグロビン代用血 液を製造する工程をさらに有する請求項1記載の方法。 17.以下の工程を有する、ヘモグロビン溶液中の架橋化物から未修飾ヘモグロ ビンを分離し、生理的に許容できる代用血液を製造する方法、 a)ヘモグロビン溶液を解離剤と接触させて解離溶液を得る工程であって、未修 飾四量体ヘモグロビンが解離されてヘモグロビン二量体が形成される工程、 b)濃縮物中に架橋ヘモグロビンを保持しながら、解離溶液からヘモグロビン二 量体を濾過する工程、及び c)生理的緩衝液を用いて架橋ヘモグロビンを洗浄し、生理的に許容できる代用 血液を製造する工程。 18.緩衝液が乳酸ナトリウム及びN−アセチル−L−システインを含有する請 求項17記載の方法。 19.以下の工程を有する、ヘモグロビン溶液中の架橋ヘモグロビンから未修飾 ヘモグロビンを分離する方法、 a)ヘモグロビン溶液を解離剤、緩衝液及び安定化剤と混合し、解離溶液を調製 する工程であって、未修飾ヘモグロビンが解離して解離溶液内にヘモグロビン二 量体を生じさせる工程、 b)解離溶液を濾過し、架橋ヘモグロビンからヘモグロビン二量体を分離する工 程、及び e)乳酸ナトリウム、N−アセチル−L−システイン及び生理的電解質を含有す る脱酸素化溶液を用いて架橋ヘモグロビン溶液を洗浄する工程。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Submission date] May 15, 1997 [Correction contents] First, a diafiltration tray is used to clean the RBCs contained in the blood solution. Filter the same amount of blood solution as in the diafiltration tank. The diluted isotonic solution was added for dilution. Isotonic solutions are available from Millipore (Cat.   050 G1) Filtered through a 10,000 dalton ultrafiltration membrane. Isotonic solution 6.0 g / L sodium citrate, 8.0 g / L in distilled water for injection (WFI) Of sodium chloride. Then, the diluted blood solution , 0.2μm hollow fiber (Microgon Crossflow II Micro Filtration cartridge (Microgon Krosflo II microfiltration car Concentrated to the original volume by diafilter using tridge)). same Sometimes, as a replenishment, the rate of decrease by filtration through a 0.2 μm diafilter and At the same rate, the filtered isotonic solution was added continuously. Diafiltration In between, components of the diluted blood solution, apparently smaller in diameter than RBC, or plasma The liquid components such as passed through the walls of a 0.2 μm diafilter by filtration. Larger clumps of RBCs, platelets and diluted blood solution, such as leukocytes, A residual and dialyzed blood solution was obtained by continuous isotonic addition.   During the RBC wash, the diluted blood solution is brought to a temperature of about The hydraulic pressure at the inlet of the filter is about 120 N / mTwo(25 psi) to about 140 N / mTwo(3 0 psi) to improve the efficiency of the process.   The volume of the effluent filtered by the diafilter is not diluted with the filtered isotonic solution. When the volume of the blood solution became equal to about 600%, the washing of the RBC was completed. .   The dialysed blood solution is then applied to the Sharpless Super Centrifuge. , Model number AS-16, number 28 with ringdam It was fed continuously at a rate of about 4 liters per minute. Centrifuge operation supplies blood solution Simultaneously, RBCs were separated from leukocytes and platelets. RBC is heavy during operation Enough to separate into different RBC phases, while the white blood cells (WBC) and platelet The number of revolutions sufficient to separate the qualitative part into a light WBC phase, specifically, about 15.0 Rotated at 00 rpm. One fraction of RBC phase and one fraction of WBC phase are separated and continuous During operation, it was withdrawn from the centrifuge.   Following separation of the RBCs, the RBCs were dissolved to obtain a hemoglobin-containing solution. R A substantial portion of the BC is mechanically dissolved as the RBC exits the centrifuge. I let you. R at an angle to the RBC phase flow from inside the centrifuge The cell membrane of the RBC ruptured upon impact on the wall of the BC phase discharge line. Thereby Hemoglobin (Hb) was released from the RBC into the RBC phase.   The dissolved RBC phase was then passed through a discharge line to a static mixer (6 elements (eleme). nts) with Kenics (1/2 inch, Chemineer) Was. At the same time as transferring the RBC phase to the static mixer, an equal amount of WFI is also transferred to the static mixer. Injection where the WFI was mixed with the RBC phase. Stationary mixer of RBC phase and WFI Injection rate to each about 4 × 10-6mThreePer second (0.25 liters per minute) You.   Dissolved RBC colloid was obtained by mixing the RBC phase and WFI in a static mixer. Was. Then, from the static mixer, the dissolved RBC colloid and Hb were converted into non-hemoglobin. Sharpless Super Centrifuge suitable for separation from RBC components (Model number AS-16, Sharpless Division Alpha-Rival) (Alfa-Laval Separation, Inc.). This Enough to separate the dissolved RBC colloid into a light Hb phase and a heavy phase Was rotated at an appropriate rotation speed. The lighter phase is more or less equal to Hb and the density of Hb It was composed of small non-hemoglobin components.   From the centrifuge, remove the 0.45 μm Millipore Pellicon cassette (Millipore P ellicon Cassette), Catalog Number HVLP 000 C5 Microfilter Hb phase is continuously withdrawn through the 、, and transferred to a holding tank prepared for Hb purification. Moved. The cell stroma is then microfiltered with the retentate. -Returned to the holding tank. Keep the temperature of the holding tank below 10 ° C during microfiltration. Maintained. In order to improve efficiency, the hydraulic pressure at the inlet of the microfilter should be about 48 N / mTwo(10 psi) to about 120 N / mTwo(25 psi) when accurate Filtration was completed. Next, the Hb that has been subjected to the microfiltration is filtered through the microfilter. Transferred to overuse tank.   Then, Hb that had been subjected to microfiltration was subjected to 100,000 millipore catalog number.   Feeded to CDUF 050 H1 ultrafiltration membrane. Included in Hb after microfiltration A substantial portion of Hb and water pass through a 100,000 dalton ultrafiltration membrane And an ultrafiltrate of Hb is obtained, while the fraction exceeding about 100,000 daltons is obtained. Larger cell debris, such as protein, remains and is re-used in the microfiltration tank. Circulated and returned. At the same time, as replenishment, in response to the reduction of water associated with ultrafiltration , WFI were added continuously. Broadly speaking, cell debris is smaller than Hb, All complete, except cellular proteins, electrolytes, coenzymes and metabolic intermediates Contains cellular components and fragments thereof. The Hb concentration in the microfiltration tank is 8 grams / liter. Ultrafiltration was continued until it was less than torr (g / l). Precision for ultrafiltration of Hb The temperature in the filtration tank was maintained at about 10 ° C.   The ultrafiltrate of Hb was transferred to an ultrafiltration tank and then the ultrafiltration of Hb 30,000 Dalton Millipore Cat. No. CDUF 050 T1   Recycle to ultrafiltration membranes for smaller cellular components such as electrolytes, coenzymes, Excluding intermediates and proteins less than about 30,000 daltons, , A concentrated Hb solution of about 100 g Hb / liter was obtained.   The concentrated Hb solution was then removed from the ultrafiltration tank by parallel chromatography. Leads to the medium in a feed column (2 feet long, 8 inches inside diameter) Hb was separated by body chromatography. For chromatography columns Is an anion exchange medium suitable for separating Hb and non-hemoglobin proteins Was included. This anion exchange medium was formed from silica gel. this Silica gel is exposed to gamma-glycidoxypropyl silane to activate epoxide groups. Is formed and then CThreeH7(CHThree) Quaternary ammonium anion exposed to NCl An exchange medium was formed. This method of treating silica gel Journal of Chromatography, 120: 321-333 (1976).   Each column is first chromatographed with a buffer that promotes Hb binding. The fee column was washed and pretreated. Add 4.52 liters of concentrated Hb solution Each of the chromatography columns was injected. After injection of the concentrated Hb solution, In this way, three different buffers are successively introduced to form a chromatography column. Hb for chromatography by washing and applying a pH gradient in the column Eluted through the column. The temperature of each buffer at the time of use is about 12.4 ° C. there were. Before injecting into the chromatography column, buffer Passed through a 0 Dalton ultrafiltration membrane.   This first buffer, 20 mM Tris-hydroxymethyl aminomethane (toluene) Squirrel) (pH about 8.4 to about 9.4) to chromatograph the concentrated Hb solution. The medium was transferred to the medium in the column for binding to bind Hb. A second buffer with a pH of about 8.3 The buffer, a mixture of the first and third buffers, is then added to the contaminating non- The moglobin component is eluted from the chromatography column while Hb is retained. The pH was adjusted to such a value within the chromatography column. In the second buffer The equilibration was about 5.93 × 10 per column.-FivemThree/ Sec (3.56 l / min) At a flow rate of about 30 minutes. The eluate in the second buffer is waste Threw away. Then, a third buffer, 50 mM Tris (pH from about 6.5 to about 7. 5), Hb was eluted from the chromatography column.   The Hb eluate was then compared to 0.22 μSartobran Cat. 5232507 Guided to tank through G1PH filter, where Hb elutes Collected things. The first 3-4% of Hb eluate and the last 3-4% of Hb eluate are waste And   Endotoxin in the eluate is less than 0.05 EU / mL and If the buffer was less than 3.3 nmol / mL, the Hb eluate was used subsequently. 9 liters per 60 liter high purity eluate, 100 g Hb / L 1.0 M sodium chloride, 20 mM Tris (pH 8.9) buffer Thus, an Hb solution having an ionic strength of 160 mM is obtained, and the acid of Hb in the Hb solution is obtained. Reduced affinity. Then, an ultrafiltration membrane, specifically 10,000 daltons Millipore Helicon, Catalog No. CDUF050G1 Fill The Hb solution was recirculated at 10 ° C. until the Hb concentration reached 110 g / L. Was concentrated.   Subsequently, Hoechst-Celanese, Cat. No. G-24 0/40) 0.05μm polypropylene microfilter phase transformer By recirculating the Hb solution through the ferment membrane at 12 liters per minute, Liquid POTwoBut HbOTwoUntil the Hb content is reduced to a level of about 10%. The solution is subjected to a deoxygenation treatment to obtain a deoxygenated Hb solution (hereinafter, “deoxygenated-Hb”). Was. At the same time, nitrogen gas was phase transferred at a flow rate of 60 liters per minute. Led to the other side of Mumbren. During the deoxygenation treatment, the temperature of the Hb solution is increased to about 19 ° C. Maintained between about 31 ° C.   During the deoxygenation treatment and throughout the subsequent process, Hb is added to the hypoxic ring. Maintained under ambient conditions to minimize absorption of oxygen by Hb and deoxygenation- Oxidized Hb (oxyhemoglobin or HbOTwo) Is less than about 10% Degree was maintained.   Then 60 liters of deoxygenated-Hb was added to 180 liters of storage buffer, 0 . 2% by weight N-acetylcysteine, 33 mM sodium phosphate buffer (p H7.8), POTwoIs 6.7 × 10ThreeN / mTwo(50 torr) or less Diafiltration through an ultrafiltration membrane and stable oxidation and deoxygenation -Hb was obtained. Prior to deoxygenation-Hb mixing, 10,000 Dalton Millipore   Helicon, using exothermic substance removal filter of catalog number CDUF050G1 And the pyrogen was removed from the storage buffer.   Continuous storage buffer at about the same rate as liquid reduction through ultrafiltration membranes The liquid was added. Diafiltration involves diafiltration through an ultrafiltration membrane. The amount of liquid reduction by torsion is about three times the initial amount of deoxygenated Hb Continued until. This material may be stored at this point.   Oxidation stable deoxygenation-WFI deoxygenated before transfer of Hb to polymerization unit Oxidation-stable deoxygenation-Hb acid Was prevented. The amount of WFI added to the polymerization apparatus depends on the weight of oxidatively stable deoxygenated Hb. Amount of Hb solution having a concentration of about 40 g Hb / L when added to the combined reactor Met. The WFI is then recirculated to the polymerizer to reverse the pressurized nitrogen. 0.05μm polypropylene micro filter IS TRANSFER MEMBRANE (Hoechst-Seranese Co., Catalog No. 5PCM -108, 7.4mTwo(80 sq. Ft.) Oxygen from WFI by flow through Was removed. Of WFI and nitrogen gas passing through the phase transfer membrane Each flow rate is about 3 × 10-Four~ 3.3 × 10-FourmThree/ Sec (18-20 liters per minute) Torr), 6.7 × 10-Four~ 1 × 10-3mThreePer second (40-60 liters per minute) Was.   PO of WFI of polymerization equipmentTwoBut about 2 torr pOTwoAfter being reduced to less than heavy About 3.33 × 10 in the head space of the combined reactor-FourmThree/ Second (20 liters per minute ) And the polymerization reactor was covered with nitrogen. Then, oxidation stable deoxidation The primed-Hb was transferred to the polymerization reactor.   PH of less than about 35 mM, resulting from mixing of Hb solution and WFI Polymerization was performed in 7.8 phosphate buffer, 12 mM.   Then, under heating conditions of 42 ° C., Kenics with 6 elements 1-1 / 2 inch static Oxidatively stable deoxygenation while recirculating the Hb solution through an in-situ mixer (Cheminer) -Hb and N-acetylcysteine are combined with a crosslinking agent glutaraldehyde, specifically 2g of glutaraldehyde / kg of Hb was added for 5 hours. The mixture was mixed to obtain a polymerized Hb (poly (Hb)) solution.   Oxidatively stable deoxygenation-Recirculate Hb and glutaraldehyde through static mixer Glutaraldehyde and oxidatively stable deoxygenation-Hb under turbulent conditions Gently mixes uniformly, thereby deoxidizing with high concentration of glutaraldehyde The likelihood of formation of pockets of elementary-Hb was reduced. With glutaraldehyde Deoxygenated-by gentle and homogeneous mixing with Hb (molecular weight 500,000 Inhibits the formation of high molecular weight poly (Hb) (over daltons) and furthermore during polymerization Faster mixing of glutaraldehyde and deoxygenated-Hb.   In addition, the effect of N-acetylcysteine during the polymerization of Hb is as follows. Crosslinks were clearly formed in the Hb molecules during the polymerization of Hb.   After the polymerization, the temperature of the poly (Hb) solution in the polymerization reactor is lowered to about 15 ° C. The temperature was between about 25 ° C.   The poly (Hb) solution is then recirculated through the ultrafiltration membrane and the poly (Hb) The poly (Hb) solution was concentrated until the concentration increased to about 85 g / L. Preferred extraordinary As a filtration membrane, a 30,000 dalton filter (for example, Millipore Helicopter) , Catalog number CDUF050LT).   The poly (Hb) solution was then washed with 66.75 g of sodium borohydride And then recirculated again through the static mixer. Specifically, 9 0.25 M sodium borohydride solution for each poly (Hb) solution of toluene One liter was added and the flow rate was 0.1-0.12 liters per minute.   Before adding sodium borohydride to the poly (Hb) solution, the poly (Hb) solution The pH of the solution was adjusted to about pH 10 to make it alkaline, and sodium borohydride was added. Um and hydrogen gas generation. About 215 liters of poly (Hb) solution, 12 mM boric acid with a pH of about 10.4 to about 10.6, excluding pyrogens and oxygen Perform diafiltration with sodium buffer to obtain poly (Hb) solution p H was adjusted. From the polymerization reactor, poly (H) was passed through a 30 kD ultrafiltration membrane. b) Diafiltration was performed by recirculating the solution. Diafiltre At the same rate as the rate of liquid reduction through the ultrafiltration membrane. , A sodium borate buffer was added to the poly (Hb) solution. Diafil The amount of liquid loss due to filtration through the ultrafiltration membrane is Diafiltrate until about 3 times the initial volume of poly (Hb) solution in the filter Ration continued.   Following pH adjustment, a sodium borohydride solution was added to the polymerization reactor. Reduces the imine bonds in the poly (Hb) solution to form ketoimine bonds, (Hb) was stabilized. During the addition of sodium borohydride, The poly (Hb) solution in the Continuous recirculation through the Clofilter Phase transfer membrane The dissolved oxygen and hydrogen were removed. By feeding through a static mixer Mixing sodium borohydride and poly (Hb) solution quickly and effectively It also caused a turbulent flow of sodium borohydride, a feed condition. 0.05μ Poly (Hb) solution and nitrogen gas permeating through m-phase transfer membrane Flow rates of about 3.3 × 10-Five~ 6.7 × 10-FivemThree/ Second (from 2.0 to 4.0 liters) and about 2 × 10-Four~ 3 × 10-FourmThree/ Sec (12-18 liters per minute Le). After completion of the addition of sodium borohydride, the stirrer is rotated at about 75 rpm. The reduction in the polymerization reactor continued during the rotation of.   About 1 hour after the addition of sodium borohydride, 30 110 g of stable poly (Hb) solution through ultrafiltration membrane of 000 daltons / L, the stable poly (Hb) solution was recirculated. Filtered to remove oxygen In addition, 27 mM sodium lactate, 12 mM NAC, 115 mM P containing thorium, 4 mM potassium chloride, and 1.36 mM calcium chloride 30,000 dalton ultrafiltration membrane using low H buffer (pH 5.0) Diafiltration of the stable poly (Hb) solution through After that, the pH and the electrolyte of the stable poly (Hb) solution are returned to physiological levels, and stable polymerization is performed. Hb-substitute blood was obtained. Diafiltration is performed by diafiltration through an ultrafiltration membrane. The amount of liquid reduced by filtration is the diafiltration of the concentrated Hb product. It was continued until the amount before the operation became 6 times.   After returning the pH and the electrolyte of the stable poly (Hb) solution to physiological levels, Filter, add oxygen-removed, low pH buffer to the polymerization reactor, The constant-polymerized hemoglobin blood substitute was diluted to a concentration of 5.0 g / deciliter. Next Then, the diluted blood substitute was transferred from the polymerization reactor to a static mixer and a 100,0 Recirculation through a 00 dalton purification filter filters and removes oxygen. 27 mM sodium lactate, 12 mM NAC, 115 mM salt in WFI Contains sodium chloride, 4 mM potassium chloride, and 1.36 mM calcium chloride Diafiltration was performed on the buffer (pH 7.8). Diaf Filtration was performed by GPC modified under dissociation conditions in blood substitutes. Continued until the amount of monomer and unmodified tetramer was less than about 10%.   Purification filters have a restricted permeate line. And was performed under conditions of low transmembrane pressure. Modified tetramer Hb and unmodified tetramer After most of the Hb has been removed, it is passed through a 30,000 dalton ultrafiltration membrane. Recirculation of the blood substitute was continued until the blood concentration reached 130 g / liter. .   The stable blood substitute is then stored in a preferred container with a low oxygen environment and low oxygen leakage. Existed.   Next, this Hb solution was analyzed by GPC and found to be about 3.5% Hb dimer, 31% Unmodified Hb tetramer and about 65.5% of the polymerized Hb fraction larger than the unmodified tetramer. Turned out to be a child.   Co-Oximeter (Cooximeter # 482; Massachusetts) Instrumentation Institute, Lexington, Setts Laboratory)) until 98% oxygenated Hb valves are obtained. A gaseous mixture of oxygen and 2% carbon dioxide through an oxygenation cartridge One liter of the Hb solution was oxygenated.   Next, 27 mM sodium lactate and 12 mM N-acetyl-L-cy Stain, 115 mM NaCl, 4 mM KCl and 1.4 mM CaClTwo Oxygenation against 100 kD ultrafiltration device using 7 volumes of oxygenation buffer solution containing The Hb solution was diafiltered. Through this process, the Hb solution is dissociated No contact with buffer.   Next, the molecular weight distribution of the obtained Hb solution was analyzed by GPC. The molecular weight distribution is 0.5% dimer and 2.7% unmodified tetramer and about 96.8% unmodified tetramer It was found to be a larger polymerized Hb.   Next, except that the Hb solution is not oxygenated before diafiltration, This entire process was repeated with another sample of the same polymerized Hb solution. Hb obtained The molecular weight distribution of the solution was determined by GPC to be 2.2% dimer, 2.5% unmodified tetramer and Approximately 95.3% of the polymerized Hb molecules were found to be larger than the unmodified tetramer. .   The results of these steps also indicate that the oxygenation of hemoglobin is similar to unmodified Hb tetramer It is shown to promote dissociation from the body to the Hb dimer. However, also oxygen Also promotes the formation of harmful methemoglobin.                                 Example IV Molecular weight analysis   Gel permeation chromatography on hemoglobin solution under dissociation conditions (GPC) to determine the molecular weight. This analysis method depends on the size Hemoglobin polymer separation is based on larger molecules Elutes faster than larger molecules. Hemoglobin compared to protein molecular weight standards It allows the correlation between product molecular weight and elution time.   In this analysis, a representative sample of hemoglobin products was analyzed for molecular weight distribution. Analyzed for The hemoglobin product was converted to 50 mM Bis-Tris (pH 6.5). ), 750 mM MgClTwoAnd 4m inside a mobile phase of 0.1mM EDTA g / mL. Dilute the sample with HPLC Toso Haas G3000SW The ram was injected. The flow rate was 0.5 mL / min and UV detection was performed at 280 nm. Was. 9. The method according to claim 1, wherein the dissociating agent is a water-soluble organic amine. 10. The method according to claim 9, wherein the amine is guanidine. 11. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of contacting the hemoglobin solution with a buffer. the method of. 12. The Hb solution was diluted with 2,2-bis (hydroxymethyl) -2,2 ', 2' '-nitri The method according to claim 11, wherein the buffering is carried out using rotriethanol. 13. The method of claim 1, further comprising the step of contacting the Hb solution with a stabilizer. . 14. 14. The method according to claim 13, wherein the stabilizer is ethylenediaminetetraacetic acid. 15. Separation of unmodified hemoglobin from dissociated solution by filtering the dissociated solution The method of claim 1, wherein 16. Separation of unmodified hemoglobin from the dissociation solution followed by a physiologically acceptable buffer Wash the crosslinked hemoglobin with a liquid to obtain a physiologically acceptable blood substitute for hemoglobin. The method of claim 1, further comprising the step of producing a liquid. 17. From the cross-linked product in a hemoglobin solution, the method comprises the following steps, A method for separating bottles and producing a physiologically acceptable blood substitute, a) contacting the hemoglobin solution with a dissociating agent to obtain a dissociation solution, A process in which the decorated tetrameric hemoglobin is dissociated to form a hemoglobin dimer, b) While maintaining cross-linked hemoglobin in the concentrate, the hemoglobin Filtering the monomer, and c) washing the cross-linked hemoglobin with a physiological buffer to provide a physiologically acceptable substitute The process of producing blood. 18. A buffer containing sodium lactate and N-acetyl-L-cysteine. 18. The method according to claim 17. 19. Unmodified from cross-linked hemoglobin in hemoglobin solution with the following steps How to separate hemoglobin, a) Mixing hemoglobin solution with dissociator, buffer and stabilizer to prepare dissociation solution In which unmodified hemoglobin dissociates and hemoglobin Producing a dimer, b) filtration of the dissociation solution to separate hemoglobin dimer from cross-linked hemoglobin And e) containing sodium lactate, N-acetyl-L-cysteine and physiological electrolytes Washing the crosslinked hemoglobin solution using a deoxygenated solution.

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Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.以下の工程を有する、ヘモグロビン溶液中の架橋ヘモグロビンから未修飾ヘ モグロビンを分離する方法、 a)ヘモグロビン溶液と少なくとも一つの解離剤を接触させて解離溶液を得る工 程であって、未修飾四量体ヘモグロビンが解離されてヘモグロビン二量体が形成 される工程、及び b)該解離溶液中に架橋ヘモグロビンを保持しながら、解離溶液からヘモグロビ ン二量体を分離する工程。 2.ヘモグロビン溶液中のヘモグロビンの少なくとも一部分を重合化する請求項 1記載の方法。 3.解離剤が水溶性無機塩である請求項1記載の方法。 4.無機塩がナトリウム塩である請求項3記載の方法。 5.無機塩が多価カチオンを含む請求項3記載の方法。 6.多価カチオンがCa+2、Mg+2、Zn+2及びその組み合わせからなる群から 選択される請求項5記載の方法。 7.解離剤が水溶性有機塩である請求項1記載の方法。 8.有機塩がアミンの塩である請求項7記載の方法。 9.解離剤が水溶性有機アミンである請求項1記載の方法。 10.アミンがグアニジンである請求項9記載の方法。 11.低剪断条件下で解離剤及びヘモグロビン溶液を混合する工程をさらに有す る請求項1記載の方法。 12.ヘモグロビン溶液を緩衝液と接触させる工程をさらに有する請求項1記載 の方法。 13.Hb溶液を2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−2,2’,2''−ニトリ ロトリエタノールを用いて緩衝化する請求項12記載の方法。 14.Hb溶液を安定化剤と接触させる工程をさらに有する請求項1記載の方法 。 15.安定化剤がエチレンジアミン四酢酸である請求項14記載の方法。 16.解離溶液を濾過することにより、解離溶液から未修飾ヘモグロビンを分離 する請求項1記載の方法。 17.解離溶液から未修飾ヘモグロビンを分離した後、生理的に許容できる緩衝 液を用いて架橋ヘモグロビンを洗浄し、生理的に許容できるヘモグロビン代用血 液を製造する工程をさらに有する請求項1記載の方法。 18.以下の工程を有する、ヘモグロビン溶液中の架橋化物から未修飾ヘモグロ ビンを分離し、生理的に許容できる代用血液を製造する方法、 a)ヘモグロビン溶液を解離剤と接触させて解離溶液を得る工程であって、未修 飾四量体ヘモグロビンが解離されてヘモグロビン二量体が形成される工程、 b)濃縮物中に架橋ヘモグロビンを保持しながら、解離溶液からヘモグロビン二 量体を濾過する工程、及び c)生理的緩衝液を用いて架橋ヘモグロビンを洗浄し、生理的に許容できる代用 血液を製造する工程。 19.緩衝液が乳酸ナトリウム及びN−アセチル−L−システインを含有する請 求項19記載の方法。 20.以下の工程を有する、ヘモグロビン溶液中の架橋ヘモグロビンから未修飾 ヘモグロビンを分離する方法、 a)ヘモグロビン溶液を解離剤、緩衝液及び安定化剤と混合し、解離溶液を調製 する工程であって、低剪断で混合をし、未修飾ヘモグロビンが解離して解離溶液 内にヘモグロビン二量体を生じさせる工程、 b)解離溶液を濾過し、架橋ヘモグロビンからヘモグロビン二量体を分離する工 程、及び e)乳酸ナトリウム、N−アセチル−L−システイン及び生理的電解質を含有す る脱酸素化溶液を用いて架橋ヘモグロビン溶液を洗浄する工程。[Claims] 1. A method for separating unmodified hemoglobin from crosslinked hemoglobin in a hemoglobin solution, comprising the steps of: a) contacting a hemoglobin solution with at least one dissociating agent to obtain a dissociation solution, wherein the unmodified tetrameric hemoglobin is obtained. Is dissociated to form a hemoglobin dimer, and b) a step of separating the hemoglobin dimer from the dissociation solution while keeping the crosslinked hemoglobin in the dissociation solution. 2. The method of claim 1, wherein at least a portion of the hemoglobin in the hemoglobin solution is polymerized. 3. The method according to claim 1, wherein the dissociating agent is a water-soluble inorganic salt. 4. 4. The method according to claim 3, wherein the inorganic salt is a sodium salt. 5. 4. The method according to claim 3, wherein the inorganic salt comprises a polyvalent cation. 6. The method of claim 5, wherein the polyvalent cation is selected from the group consisting of Ca + 2 , Mg + 2 , Zn + 2 and combinations thereof. 7. The method according to claim 1, wherein the dissociating agent is a water-soluble organic salt. 8. The method according to claim 7, wherein the organic salt is a salt of an amine. 9. The method according to claim 1, wherein the dissociating agent is a water-soluble organic amine. 10. The method according to claim 9, wherein the amine is guanidine. 11. The method of claim 1, further comprising the step of mixing the dissociating agent and the hemoglobin solution under low shear conditions. 12. The method of claim 1, further comprising the step of contacting the hemoglobin solution with a buffer. 13. 13. The method according to claim 12, wherein the Hb solution is buffered with 2,2-bis (hydroxymethyl) -2,2 ', 2 "-nitrilotriethanol. 14. The method of claim 1, further comprising contacting the Hb solution with a stabilizer. 15. The method according to claim 14, wherein the stabilizer is ethylenediaminetetraacetic acid. 16. The method according to claim 1, wherein unmodified hemoglobin is separated from the dissociated solution by filtering the dissociated solution. 17. The method according to claim 1, further comprising a step of separating the unmodified hemoglobin from the dissociation solution, washing the crosslinked hemoglobin with a physiologically acceptable buffer, and producing a physiologically acceptable hemoglobin blood substitute. 18. A method of separating unmodified hemoglobin from a crosslinked product in a hemoglobin solution and producing a physiologically acceptable blood substitute, comprising the following steps: a) contacting the hemoglobin solution with a dissociating agent to obtain a dissociation solution; Dissociating the unmodified tetrameric hemoglobin to form a hemoglobin dimer; b) filtering the hemoglobin dimer from the dissociated solution while retaining the crosslinked hemoglobin in the concentrate; and c). Washing the crosslinked hemoglobin with a physiological buffer to produce a physiologically acceptable blood substitute. 19. 20. The method of claim 19, wherein the buffer contains sodium lactate and N-acetyl-L-cysteine. 20. A method for separating unmodified hemoglobin from crosslinked hemoglobin in a hemoglobin solution, comprising the steps of: a) mixing a hemoglobin solution with a dissociating agent, a buffer and a stabilizer to prepare a dissociation solution, Mixing by shearing to dissociate unmodified hemoglobin to form a hemoglobin dimer in the dissociation solution; b) filtering the dissociation solution and separating hemoglobin dimer from cross-linked hemoglobin; and e) lactic acid Washing the crosslinked hemoglobin solution with a deoxygenated solution containing sodium, N-acetyl-L-cysteine and a physiological electrolyte.
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